CHAPITRE IV
Pépérltes
Le nom de peperino a été donné par les géologues italiens à des conglomérats volcaniques formés de fragments de basalte et de scories, unis par simple contact ou par un ciment calcaire ou argileux. Cette définition générale englobe toute une série de tufs, d'aspect très variable, qui sous les noms de pépérites^ wackiUSj pépérinas, tufs basaltiqutis, sont très développés en Auvergne et plus spécialement dans la Limagne. L'âge et le mode de formation de ces pépérites sont encore controversés malgré les nombreux travaux dont elles ont fait l'objet. Bien que ce problème soit un des plus délicats de la géologie de la Limagne et qu'il soit téméraire de l'aborder après tant de géologues illustres, des observations stratigraphiques nouvelles recueillies par l'examen détaillé des nombreux lambeaux de pépérites, permettront d'éclaircir quelques points et de restreindre la discussion à un très petit nombre de localités pour lesquelles des observations complémentaires seront nécessaires. La question du mode de formation intime restera presque entière, elle exigerait pour être traitée à fond des études pétrographiques que je me propose d'aborder prochainement.
Après avoir résumé rapidement les travaux essentiels sur cette formation, je décrirai séparément dans une première partie les lambeaux pépéritiques que j'ai pu examiner en rappelant les observations antérieures pour ceux qui ont été déjà étudiés, puis, dansune seconde partie, qui deviendra une étude d'ensemble, les conditions géographiques, topographiques, stratigraphiques, permettront de grouper ces divers gisements et d'en faire ressortir les caractères généraux.
Historique. — Les pépérites mentionnées sous des noms divers dans les vieux auteurs qui ont écrit sur la Limagne, n'avaient fait l'objet d'aucune étude importante lorsque Poulett-Scrope publia, en 1827, la première édition de cette œuvre fondamentale pour TAuvergne et que l'on consulte toujours avec fruit, Memoir on the geology of Central France, including the volcanic formations of Auvergne, the Velay and the Vivarais. Après avoir examiné les pépérites de Pontdu-Château, du puy de Mur, de Vertaizon, Chauriat, des puys de Crouelle, de la Poix, de la Piquette et de Marmant et enfin celles de Gergovia, Téminent vulcanisle anglais admet que le pépérino calcaire de la Limagne résulte sans doute d'éruptions basaltiques à travers des masses de matières calcaires déposées dans
un lac d'eau douce et encore à l'état de mollesse. Il précise davantage à propos des lambeaux coupés en falaise par l'Allier entre Dallet et Pont-du-Chàteau : « Les couches (oligocènes) mélangées de matière volcanique sont parfai- « tement parallèles à celles qui n'en contiennent pas, et l'ensemble a tout le « caractère d'un sédiment déposé lentement et tranquillement dans une masse « d'eau où les éruptions des volcans voisins ont projeté des pluies successives « et répétées de cendres et de débris volcaniques » *.
Croizet et Jobert en 1828 * croient que les wackes et pépérites en rapport avec quelques coulées basaltiques ne sont autre chose que le basalte décomposé qui a quelquefois été modiûé par des eaux calcaires d'infiltration. On remarquera de suite que cette infiltration d'eaux chargées de calcaire à travers le basalte est un fait très rare, car, dans la Limagne, à part quelques exceptions, le basalte surmonte les formations calcaires qu*il a protégées de l'érosion . Ces auteurs croient le basalte inférieur de Gergovia et les pépérites en rapport avec lui, contemporains du calcaire sous-jacent qui, n'étant pas encore consolidé, a cédé et s'est replié autour du basalte.
En 1833, Lecoq' arrive aux mêmes conclusions que Poulett-Scrope . Des volcans sous-marins semblent avoir rejeté des matières scoriacées que les raux ont modifiées et qui se sont entassées pêle-mêle avec des fragments de calcaire sur les points d'éruption.
Lors de la réunion extraordinaire de la Société géologique de France à Clermont en 1833^ un des lambeaux pépéritiques qui avaient servi à Poulett-Scrope à établir sa théorie, fut examiné et il ne semble pas, d'après le compte rendu assez bref, que les faits aient paru d'une netteté parfaite : a La Société visita, « à Mâchai, sur la rive droite de rAllier, un escarpement, dans lequel, au-des- «c sus du calcaire d'eau douce marneux, on voit de nombreuses assises de cen- « dres volcanique qui paraissent avoir été remaniées et stratifiées par les eaux. « Vers la base de l'escarpement, et dans une position douteuse relativement a aux marnes, aux calcaires et aux cendres volcaniques de l'escarpement, se « voient des calcaires compacts imprégnés de bitume et contenant un grand « nombre d'hélices ».
Le basalte inférieur de Gergovia est considéré comme pouvant « bien n'être que l'affleurement d'un dyke ou puissant filon » (p. 7).
PomeP dit que le basalte inférieur de Gergovia est un dyke intrusif et que les pépérites qu'il appelle « des filons de tuf basaltique » sont des conglomérats basaltiques sortis de bas en haut et qui ont coulé de chaque côté du point d'émergence.
* PouLBTT-ScROPB. Loc , ct/., p. 28 de la traduction française sur la 2* édition anglaise par M. Ed. Vimont. Clermont, 1866.
« Croizet et Jobert. Recherches sur les ossements fossiles du département du Puy-de- Dôme, Paris, 1828.
' Lecoq. Sur les volcans sous-marins et l'ancien lac de la Limagne. B. S, G, F., i*^ série. T. IV, p. 33, 1833.
*B. S. G. F. T. IV, p. 2. 1833.
» PoMBL. Note sur les basaltes de Gergovia. B. S. G.F , 2* série, T. H, p. 405, 1844.
Rozet avait exprimé une opinion semblable pour la Tour de Boulade à TËst d'Issoire et Dufrénoy avait lui aussi considéré le basalte inférieur de Gergovia comme intrusif.
En 1862, Lecoq' précise encore ses conclusions de 1833. Il distingue trois périodes dans l'histoire de la Limagne pendant Tère tertiaire. La première période correspond à une ère de calme pendant laquelle s'opérait Talluvionnement du lac Léman, la seconde période est marquée par la lutte entre les phénomènes sédimentaires et les phénomènes volcaniques, lutte qui se traduirait à Gergovia et sur d'autres points par les alternances de basalte et d'assises tertiaires; enfin une dernière période est exclusivement volcanique.
Dans son ouvrage fondamental * Lecoq distingue trois groupes de pépérites :
V Les pépérites sorties du sol en même temps que les basaltes et les accompagnant (brèches d'emballage : Pont-du-Chàleau, Billom,puy de Monton, etc.) ;
2» Les pépérites provenant d'éruptions boueuses (puy de Saint-Romain, environs de Billom, bassin du Puy) ;
3® Les pépérites remaniées par les eaux(Pont-du-Ghâteau, Mâchai, Gergovia, environs du Puy). Le remaniement aurait pu se produire par des eaux courantes ou parfois dans le lac oligocène non encore asséché.
En 1873, Dufrénoy* considère les wackes et les pépérites comme le résultat de l'intrusion du basalte dans les calcaires.
M. Julien* en 1880, adopte pleinement la théorie de Poulett-Scrope et précise l'âge des volcans basaltiques dont les scories étaient cimentées par la vase calcaire du lac. Les lits de pépérites alterneraient avec les couches de calcaire à Hélix Ramondi et avec des calcaires à phryganes.
Hébert citait dans son cours comme exemple de contact de roche éruptive intrusive dans un terrain sédimentaire, le basalte de Gergovia qui émettait une apophyse latérale (basalte inférieur) entourée de pépérites, avant de s'épanouir en nappe au sommet du plateau °.
En 1881, M. le D'^Pommerol publie une note intéressante sur les tufs bitumineux et basaltiques de la Limagne *. Il a étudié les pépérites de Châteaugay, Ménétrol (puy de Cœur), Lussat (puy desConcolles), Malintrat (puy delà Motte), des puys de la Poix et de Crouelle. Cette formation s'étale parfois sur la pente des collines, en longues traînées proéminentes (Châteaugay). Le plus souvent elle forme des éminences, des buttes, des puys de peu d'élévation. Sa composition est variable. Tantôt c'est un sable fin quartzeux granitique (Cœur), tantôt un sable grossier à scories volcaniques (Crouelle) ; d'autres fois c'est un limon
« Lecoq. Sur la géologie du Plateau Central. B, S. G. F., 2* série. T. XIX, p. 762, 1862.
* Lecoq Les époques géologiques de l'Auvergne, T. III, p. 398, 1867.
' DupREMOY. Explication de la carte géologique de la France, T. III, 1' partie, 1873.
* A. Julien. La Limagne et les bassins du Plateau Central. Annales du Club Alpin, T. VU, p. 446, 1880.
^ HÉBERT. Cours de géologie publié par MM.Munier-Chalraas, Fallot, Bergeron; Introduction, p. 7,1882.
* PoMMEROL. Age des tufs bitumineux et basaltiques de la Limagne. B. S. G. F., 3* série, T. IX, p. 282, 1881.
durci, ayant beaucoup d'analogie avec le loess des plateaux. Le plus souvent la formation n'est pas stratifiée (Chàteaugay) ; parfois on y observe des couches presque toujours obliques, inclinées et même verticales. Ailleurs la masse a la consistance du grès et se dispose en couches horizontales. Ce terrain paratt être un véritable terrain de transport, ayant une grande ressemblance avec le limon des plateaux. Pour Pommerol il serait probablement le résultat de l'action glaciaire. Enfin par l'examen de divers fossiles recueillis, il montre que les pépérites, les éruptions de substances bitumineuses et des laves qui les accompagnent, datent du commencement des temps quaternaires.
En 1887, M. Michel Lévy figure sur la feuille de Clermont de nombreux lambeaux pépéritiques. Il ressort déjà très nettement de l'examen de la carte que la plupart de ces lambeaux sont des amas localisés et n'affectant nullement l'allure de couches interstratiflées. D'ailleurs d'après la légende : « Les tufs « basaltiques (pépérites p®'^ JS*) contemporains (des basaltes des plateaux /9^) « sont également très abondants ; on les trouve en nappes et en poches rema- « niées dans tous les étages miocènes et même dans les arènes granitiques, en « dykeset en filons. Us contiennent fréquemment de grands cristaux de horn- (c blende, et sont en relation de position avec des sources minérales bitumineu- « ses, et avec des concrétions de quartz résinites. » Remarquons que ces études englobent Tensemble des pépérites tandis que toutes celles citées jusqu'ici ne s'appliquaient qu'à un nombre très restreint de localités qui, on le verra bientôt, sont parfois d'une interprétation difficile.
En 1890 pendant la réunion extraordinaire de la Société Géologique de France à Clermont, quelques lambeaux pépéritiques (croix de Romagnat, Gergovia, puy de la Piquette, puy de Marmant) ont été examinés et discutés. M. Michel Lévy a exposé dans son entier celte question des pépérites et résumé les faits apportés à l'appui des deux hypothèses en présence. Je crois utile de reproduire de larges extraits de cet exposé si complet et fondamental.
D'abord au point de vue de la composition :
« M. Michel Lévy n'estime pas qu'il y ait une différence pétrographique très ce marquée entre les diverses espèces de pépérites de la Limagne ; le fait domine nant y est l'existence de minéraux de profondeur^ hornblende basaltique ce non résorbée, mica noir, juxtaposés à des fragments aigus, jamais roulés, « de basalte vitreux, scoriacé, contenant également de la hornblende intacte a et, dans le verre brun (tachylite), en excès, des cristallites de fer oxydulé <K et de mica noir ^ ».
Puis plus loin * :
« M. Michel Lévy résume, ainsi qu'il suit, les observations relatives au gise- « ment et à l'âge des pépérites; deux opinions sont en présence, Tune princîa paiement représentée par M. Julien, veut y voir le résultat de pluies de cena dres et de scories dans les étangs et les marais contemporains du calcaire à
< B. S. G, F,, Z* série, T. XVIII, p. 892, 1890. ^ B. S. G. F., T. XVIII. p. 895.
ÉTUDES GÉOLOGIQUES SUR LA LîMAGNfi 3Ô3
« phryganes. L'autre école en fait des brèches flloniennea et intrusives, postérieu- « res au dépôt des couches miocènes de laLimagne et vraisemblablement con- « temporaines des nombreuses éruptions basaltiques pliocènes dont l'étude du « Mont-Dore et même celle de la Limagne ont permis de relever l'existence « indubitable. Ce serait à proprement parler les bouches et les abords des craa tères démantelés du basalte des plateaux.
« Les arguments de la première école sont peu nombreux, mais d'une valeur « réelle : ils consistent à faire ressortir Tinterstratification apparente sur de a grandes étendues, de certains bancs de pépérite ; l'existence de fragments « aigus de scories basaltiques dans des lits calcaires en apparence non remaniés « et fossilifères ; enfin le gisement de certaines coquilles intactes dans des con- « ditions telles qu'elles semblent postérieures aux cavités des scories ou môme a aux produits secondaires (aragonite) qui ont accompagnés la pluie de cen- « dres dans les flaques d'eau aquitaniennes.
« Les arguments opposés sont plus nombreux, d'ordre plus général, ils « paraissent bien démontrer que la majeure partie des pépérites est postérieure d aux couches dans lesquelles on les trouve. Mais ils sont impuissants à prouc ver que ce fait ne souffre pas quelques exceptions.
« l^'Les brèches pépéritiques sont loin d'être toujours interstratifiées ; elles « présentent souvent des apparences intrusives.
a 2® Elles sont en liaison intime et constante avec des dykes, des filons, ou des a coulées intrusives de basaltes qui, tantôt les percent, tantôt paraissent seuls « en profondeur, de telle sorte que les pérérites semblent les chapeaux, les « têtes de ces filons.
<i 3^ Le plus souvent, la production des brèches pépéritiques,coîncideavec un « dérangement notable dans l'allure des couches voisines ; ce dérangement est « frappant dans un bassin aussi réglé que celui de la Limagne ; souvent les a couches deviennent verticales et de plus on trouve, côte à côte, au milieu des <c pépérites redressées, des fragments de calcaire d'âge différent.
« 4® Les gisements de bitume sont cantonnés, presque toujours, dans les oc pépérites. M. Gonnard a déjà fait ressortir la liaison de cause à effet entre les a pépérites et la formation des principales zéolites
« 5° Si la majeure partie des pépérites datait de la fin de l'Aquitanien, il serait a surprenant qu'on ne trouvât aucune coulée de basalte datant de cette époque, tt Or, c'est bien là le fait frappant, inéluctable, qu'il faut constater. Autant il est ff commun de trouver les pépérites en relation avec des dykes ou des filons « minces de basalte, autant il est rare de pouvoir seulement discuter l'âge aqui- « tanien d'une coulée de basalte. Nous avons déjà vu qu'à Gergovia, les coulées (K inférieures sont incontestablement intrusives ; l'immense majorité des coulées c de basalte de la Limagne est franchement postérieure à toutes les strates terc tiaires du bassin, y compris les sables que nous avons rapportés, près de Cler- « mont, au miocène supérieur. Plusieurs de ces coulées sont même postérieures « aux dislocations subies par ce bassin ; Tune d'elle, près de la Chaux-Mont-
a gros, vient nettement recouvrir le phonolite dont nous ne connaissons au « Mont-Dore et au Puy que des représentants pliocènes.
(( 60 Enfin le phénomène pépéritique se produit à tous les niveaux, et dès « qu'un filon de basalte aboutit en hauteur dans un terrain meuble ou peu <c cohérent. Nous connaissons des pépérites dans les arkoses tongriennes au- « dessous de la tour de Boulade ; nous en connaissons même dans les arènes « granitiques à l'Ouest d'Isserteaux, près du hameau de Rocherie, en relation a avec un filon N.-E. de basalte ; ces pépérites contiennent de la hornblende, « comme celles de la Limagne.
« En terminant cette longue énumération des faits qui, juxtaposés, rendent (( si difficile la solution de la question des pépérites, M. Michel Lévy conclut, (' comme il avait commencé, en déclarant que la question n'est pas encore défi- « tivement résolue et qu'il est prudent de ne pas éinettre à son sujet d'opinion « trop tranchée : s'il fallait absolument hasarder une hypothèse, il la cherche- « raitdans la perte brusque d'eau et de vapeurs que les filons de basalte ont dû « subir en aboutissant dans des terrains meubles.
a Mais il faut s'empresser d'ajouter qu'il n'existe aucune difficulté théorique a empêchant d'admettre l'existence d'éruptions basaltiques aquitaniennes. Il (c est seulement nécessaire d'en trouver les traces incontestables dans la « Limagne. »
M. Gonnard qui a si bien étudié les zéolitesdu Puy-de-Dôme, attire l'attention de la Société sur les géodes de ces minéraux enclavées dans le basalte et sur la pâte si souvent zéolitique des pépérites et des brèches calcaires voisines. « Si « l'on examine à Marman la masse de basalte enveloppant une géode de mésoce type, on voit au voisinage le basalte prendre l'aspect d'une pépérite ; ce n'est « pas une enclave, c'est bien une altération du basalte qui prend l'aspect d'un « tuf basaltique ; l'eau contenue dans la roche, au moment de sa sortie, a tout « à la fois produit un vide de la géode par sa force élastique et, en ^ conden- « sant, a dissous une partie deséléments de la roche pour produire la mésotype, a Tanalcime, la calcite, l'aragonite qu'on y observe.... Il ne paraît pas que le « phénomène soit postérieur et dû à une imbibition ultérieure de la roche a parles eaux thermales et il faut rapporter à une cause également immé- « diate le développement d'un ciment zéolitique dans les pépérites, telles « que celles du Puy delà Piquette, du Puy de Mur, etc.. La théorie qui con- (( siste à considérer les pépérites comme provenant de pluies de cendres expli- « querait d'ailleurs assez mal l'existence de blocs calcaires arrondis renfermant « de l'apophyllite et de la mésotype, tandis que la pépérite encaissante renferme a de Tanalcime et aussi de la mésotype * » .
M. Gosselet à la un de la réunion extraordinaire, concluait de l'examen des lambeaux qu'il avait visités : a En résumé, la pépérite me semble due à des « volcans oligocènes. Les débris volcaniques qu'elle contient en sont les cen- « dres, tantôt tombées par projection dans le lac environnant (ces volcans pou-
i GoNifARD. Loc. cit., p. 895.
« vaient être sous lacustres), tantôt enlevées mécaniquement à Tappareil a volcanique et emportées par les courants * ».
M. Boule était beaucoup moins affirmatif. II estime tout d'abord qu'on a donné une extension abusive au terme de pépérite a en rappliquant à des roches différentes d'aspect, de composition et d'origine ». 11 est porté à croire que les pépéritesde Montaudou sont en relation intime avec le phénomène filonien. Les tufs de la butte au N.-O. de Romagnat sont des produits de projection accompagnant les basaltes des plateaux des environs de Clermont. A Gergovie il admet, avec tous les membres de la Société, que le basalte inférieur est intrusif. Mais c au sujet des pépérites, dont on veut trop souvent lier le sort à celui « du basalte, l'accord est loin d'être aussi facile » et il déclare a qu'il est aussi « dangereux et imprudent d'affirmer d'une façon absolue l'origine intrusive ou a ûlonienne des pépérites de Gergovie que d'affirmer leur origine subaérienne « et leur contemporanéité avec les calcaires* ».
Comme on le voit, l'accord n'était pas encore établi sur cette question à l'issue de la réunion extraordinaire de la Société Géologique à Clermont.
M. de Lapparent, dans la quatrième édition de son magnifique Traité de Géologie, expose les deux théories en présence. Il cite même, à l'appui de la théorie sédimentaire, le fait que M. Julien a recueilli à Gergovie des scories pourvues de belles houppes d'aragonite radiée, dont les cavités extérieures étaient remplies de paludines, qui avaient dû venir s'y loger après la chute des scories au fond du lac de la Limagne ^.
Comme on a pu le constater au cours de cet exposé historique un peu long, mais indispensable pour une question aussi controversée, les discussions n'ont porté que sur un nombre très restreint de localités (Montaudou, Romagnat, Gergovia, puys de Marmantet de la Piquette, Mâchai, Pont-du-Château). Les rapports avec les formations oligocènes avoisinantes n'ont peut-être pas été examinés avec assez de soin. On peut d'ailleurs constater que les recherches stratigraphiques sur la Limagne n'avaient pas été faites avec assez de détail pour permettre d'affirmer l'interstratification des pépérites dans tel ou tel horizon de la série oligocène. Au cours de ce travail stratigraphique, j'ai pu constater que les pépérites se présentaient presque toujours dans des conditions excluant d*une façon absolue l'hypothèse sédimentaire.
Mais l'exemple d'un maître aussi éminent que M. Michel Lévy est bien fait pour engager à une prudente réserve dans une question aussi difficile. Aussi, pour éviter des généralisations hâtives et souvent dangereuses, me suis-je décidé à décrire, tout d'abord, isolément, les observations faites sur le terrain pour chacun des lambeaux pépéritiques ; cela permettra d'apporter plus de précision dans la discussion des faits et des hypothèses. L'ordre géographique
* GoissLR. Lac. cit,f p. 914.
* Boule. Observations sur les tufs et brèches basaltiques do l'Auvergne et du Velay, B. S. G.F.^Z* série, T. XVLII, p. 924, 18 septembre 1890.
* Db Lâpparbnt. Traité de Géologie. 4* édition, p. 1495, 1698. Paris, 1900.
âOA ËtUDES GÉOLOGIQUES SÛR LA LIMaONË
sera seul suivi au cours de cette nomenclature, les gisements de pépérites seront successivement passés en revue en allant du Sud vers le Nord.
DB8CRIPTI0M DBS PRINCIPAUX GISEMENTS DE PÉPÉRITES
Ardes — Dans tout l'exposé précédent, on a vu qu'il n'était question que des pépérites de la feuille de Clermont et, plus spécialement^ de celles des environs de cette ville. Or, ces formations se trouvent plus au Sud, sur la feuille de Brioude et, pourrait-on ajouter, partout où il existe des assises sédimentaires. On peut les observer avec des caractères identiques à ceux qu'elles présentent sur la feuille de Clermont, à Ardes même. Elles sont d'ailleurs parfaitement figurées sur la carte géologique comme tufs du basalte des plateaux p^^^. Elles ont été mentionnées pour la première fois par le D' Roux.
Les pépérites se voient sous les dernières maisons d'Ardes, au Sud, sur la route d'Apchat, puis à une centaine de mètres au delà, sur le bord de la route, et enfin un peu au Sud de Madeine, où elles forment une colline mamelonnée. Les rapports avec le substratum sont assez difficiles à élucider par suite de la multiplicité des failles et des constructions qui gênent l'observation. Cependant, au Sud d'Ardes, près de la route, les pépérites forment un pointement émergeant d'argiles grossières rouge-sang, de grès et de poudingues à gros blocs, mais je n'ai pas pu observer les relations de cette masse avec Toligocène environnant. Il est hors de doute, toutefois, que les pépérites qui se voient sur une faible étendue sont en rapport avec les terrains les plus variés : couches inférieures de l'oligocène, puis couches plus récentes (marnes vertes) mais encore sannoisiennes, et, en outre qu'elles ont une extension horizontale très faible et sont développées, au contraire, dans le sens de la hauteur. Bien que mes observations aient été incomplètes, la seule hypothèse qui rende compte des particularités de gisement de ces lambeaux est celle d'un dyke intrusif en grande partie déchaussé par l'érosion.
Butte de Chassaing, près de Saint-Oermain-Lembron. — La petite butte de Chassaing, cotée 470, qui se dresse dans la plaine entre la route d'Issoire et la ligne du chemin de fer, est des plus intéressantes, tant par les couches oligocènes qui forment sa base (fig. 36, p. 432) que par le lambeau basaltique qui la recouvre. C'est, en effet, un point éruptif isolé et décapé par l'érosion. La cheminée éruptive est visible à l'Ouest, où elle est entamée sur 25 mètres de hauteur par une carrière pour l'empierrement. Du culot basaltique remplissant la cheminée, partent de nombreux filons qui s'enfoncent dans les marnes tertiaires voisines en s'entourant de salbandes, de un à plusieurs mètres d'épaisseur, d'une pépérite jaunâtre, friable, avec petits morceaux de basalte, de calcaire et de marnes. L'ensemble, basalte et pépérites, est traversé par de très nombreux filonnets épais de cm. 5 à 3 m., d'aragonite et d'oxyde jaune de
ÉTUDES GÉOLOGIQUES SCR LA LIMAGNÉ BOt
fer; un filon renflé d'oxyde de fer se termine presquer toujours par de Taragonite. Ici l'allure intrusive des pépérites est évidente ; on les voit prendre naissance dès que le basalte, d'abord en colonne épaisse, se ramifie dans les marnes (qui appartiennent en ce point à la base du Stampien inférieur). On assiste pas à pas à la formation des pépérites qui résultent des réactions opérées entre une masse restreinte de basalte et les formations sédimentaires marnocalcaires dans lesquelles elle s'épanouit. Les pépérites sont ici très nettement un phéno^ mène filonien.
Hubel, près de Boudes. — Sur la route de Saint-Germain-Lembron à Dauzat, à 2.500 mètres environ au delà de Boudes, peu après la bifurcation de la route de Saint-Hérent, à Hubei, on voit une masse de tufs basaltiques s'élevant assez haut sur la pente de la colline. Ils ont une couleur grise et ne présentent pas de stratification nette. Des morceaux de calcaire, des marnes sableuses vertes, sont emballés dans le tuf. La masse pépéritique apparaît à quelques mètres d'un faille N. N.-O., abaissant le voussoir Est. A l'Ouest de la faille, on voit des marnes et des calcaires sableux en bancs horizontaux ; h l'Est, les couches sont redressées au voisinage de la faille, ce sont des marnes sableuses et des calcaires siliceux bleuâtres à Potamides arvemensis. L'extension horizontale des pépérites est très faible ; elles sont surtout développées en hauteur et sont en contact avec des couches successives d'âge difi'érent. Ici encore, elles apparaissent comme un dyke, peut-être en rapport avec la faille.
Puy de Lavelle. — Sur les versants Est et Sud de ce plateau, on ne voit affleurer à la partie supérieure que des coulées basaltiques. Sur le flanc Ouest existent des tufs basaltiques très développés. Ils se présentent en masses stratifiées peu inclinées, paraissant, môme sur quelques points, continuer la stratification des assises oligocènes. Mais, si l'on observe tous les affleurements, du Nord au Sud par l'Ouest, on voit l'inclinaison des couches varier sur de faibles distances. D'une manière générale, au Nord et au N. N.-O., Tinclinaison se fait vers le Nord ou le N. N.-O., à l'Ouest après une petite zone où les couches sont à peu près horizontales, on les voit plonger vers le S.-O. puis, un peu plus loin vers l'Est. Tout se passe comme si ces différentes couches appartenaient à un même cône volcanique à peine diminué vers le Nord, mais dans lequel l'érosion aurait enlevé les couches externes à plongement périphérique. Cette masse de tufs est recouvert^ par le basalte. La nature des produits varie sensiblement suivant les points. Vers la base et sur le versant Est, les tufs assez compactes ont une couleur gris-bleu ; ils sont terreux, ont une tendance à se diviser en boules et renferment d'assez nombreux blocs emballés de calcaire de couleur jaune-rougeâtre ; tantôt ces blocs sont très durs et difficiles à briser, tantôt ils se réduisent en fragments sous un léger choc de marteau. Dans la partie moyenne, la stratification est généralement beaucoup plus nette et ressort beaucoup mieux par l'intercalation de lits d'épaisseur variable, d'une sub-
stance blanchâtre que l'on pourrait prendre pour du calcaire. Un examen plus attentif et Tessai aux acides montrent que le calcaire est en quantité très faible et que ces lits résultent simplement de l'altération des cendres basaltiques fines.
Les documents font défaut pour fixer l'&ge de ces formations. Il est probable que les différents basaltes du puy de Lavelle sont d'âge différent. Les tufs de Lavelle sont des produits de projection, probablement les restes d'un cône volcanique, plutôt que de vraies pépérites, ne présentant aucune interstratification avec le substratum (Stampien inférieur) qui les supporte. Une faille, visible surtout sur le versant Sud à la bifurcation des routes d'Issoire et de Félines, intéresse ce massif.
Montaigut-le-Blanc — Le petit pointement éruptif que l'on peut observer tout près de la grande faille-limite du petit bassin d'effondrement de Montaigut- Saint-Julien. kl'O. N.-O.de ce dernier village, a déjà été signalé (p. 40). Des argiles sableuses émerge une petite butte formée de débris de basalte scoriacé, de granité, de quartz, de grès et de calcaires métamorphisés, cimentés par une masse pépéritique grise. Au voisinage de ce pointement, les assises oligocènes (Sannoisien supérieur) sont relevées et métamorphisées. Il semble qu'on soit en présence d'un pointement volcanique dans lequel l'activité éruptive, presque aussitôt éteinte, s'est bornée à déblayer la cheminée et à amener au jour une faible masse de basalte. Notons encore ici la proximité de ce pointement et de la grande faille que l'on peut considérer comme la faille-limite de la Limagne.
Perrier. — Au Sud-Ouest de cette petite ville, on observe des pépérites sur le flanc Nord de la butte cotée 496. Les pépérites jaune-grisâtre commencent aux aliuvions rubéfiées, altérées, très dures^ à gros galets de basalte vacuolaire, de quartz, de trachyte gris, de phonolite altérée, qui supportent la brèche supérieure à gros blocs de même nature que ceux des aliuvions sous-jacentes. Les pépérites descendent assez bas sur le flanc de la butte dans la direction de la rivière. Sur le versant occidental on n'en voit pas de traces et les calcaires normaux à Limnées et Potamides arrivent jusqu'au contact des aliuvions inférieures. Sur le versant méridional, il n'existe pas de pépérites, mais au voisinage des aliuvions, près d'une petite cabane, on voit les assises oligocènes relevées et plongeant fortement vers l'E. N.-E. En outre elles sont fortement altérées ; les marnes sont remplies de petites veinules entrecroisées d'oxyde de fer ; les calcaires altérés, fragmentaires, sont remplis de filonnets d'aragonite et d'oxyde de fer. Les pépérites sur le versant septentrional sont en relation avec un dyke de basalte. C'est la sortie de ce dyke qui a produit dans l'oligocène les phénomènes métamorphiques observés au Sud et, sur le versant Nord, l'amas pépéritique'. La localisa-
1 J'ai eu le plaisir de revoir en juin 1900 cette petite butte avec mon ami Ph. Glangeaud, professeur à, l'Université de Clermont, qui m'a fait remarquer la relation des phénomènes de
tion très restreinte du phénomène montre que il est bien d'ordre filonien et non le résultat d'un volcan oligocène sous-lacustre. Dans ce cas en eiïet on observerait une modiûcation des calcaires et l'existence de cendres ou de scories dans leur masse à une distance aussi faible (30 m. environ) ; en outre quelques assises seules auraient reçu les produits éruptifs qui se seraient déposés. Ce n*est pas le cas : les pépérites se développent en hauteur et non en surface. Quant à l'âge de ce phénomène filonien» on peut le fixer approximativement. Le dyke et les pépérites avaient été arrasés, démantelés, au moment du dép6t des alluvions supérieures. Or ces alluvions renferment des blocs de toutes les roches duMont- Dore. elles sont donc de la fin du Pliocène ou du Quarternaire. On connaît bien les alluvions du Pliocène supérieur sur Tautre versant, au Nord dePerrier; elles se tiennent à près de 100 m. plus haut que celles du point 496. Il est donc probable que ces dernières doivent dater du Quaternaire ancien, ce qui concorderait bien avec le niveau des alluvions de cet âge près d'Issoire.
C'est à la même époque que Ton est conduit à rattacher un phénomène fort intéressant qui, à ma connaissance, n'a pas été signalé, et que l'on peut observer dans la puissante masse du conglomérat de Perrier. Lorsqu'on descend du plateau de Pardines à Perrier en suivant le chemin qui, passant au Sud du point 609 se dirige d'abord vers l'O. N, , puis, vers le S. S.-O., après sa rencontre avec le chemin venant de Pardines, on voit à moins de 450 m. avant cette bifurcation un véritable dyke basaltique qui affleure sur quelques mètres d'épaisseur et peut se suivre assez loin en hauteur. Dans le chemin, il affleure entre les deux cordons de galets (4 et 5 de la coupe de MM. Michel Lévy et Munier-Chalmas), au-dessus du basalte inférieur. Ce dyke de basalte un peu scoriacé, fragmentaire, est accompagné du cortège de filons d'aragonite en même temps que de l'auréole métamorphique si caractéristiques des basaltes des pépérites. Ces faits, faciles à contrôler en ce point, doivent rendre prudent dans les conséquences à tirer des phénomènes éruptifs observables dans certaines parties de la brèche de Perrier. II est possible que ces dykes basaltiques soient plus nombreux qu'on ne le croitdans cette brèche et que les actions métamorphiques qu'ils ont produites, contribuent à donner à cette formation son aspect si spécial.
Tour de Boulade ou de Gevillat. — La colline de la tour de Boulade ou de Gevillat qui domine l'Allier à Parentignat, a été souvent citée par les géologues de la première moitié du siècle. Dans le massif qui s'étend de Parentignat au Chaufour, des couches marno-calcaires avec gypse disséminé renferment en efi'et une faune assez riche de Vertébrés. Le filon de basalte que l'on peut voir à une faible distance de la tour, sur Tescarpement qui domine l'Allier a aussi attiré l'attention. Mais les pépérites excessivement développées et dans des conditions de gisement assez spéciales n'avaient pas été signalées avant
métamorphisme sur TOligocène du versant Sud avec la formation du dyke basaltique sur l'antre versant.
M. Michel Lévj. Elles afOeurent sur le versant Sud de la colline à partir de la tour. De nouvelles pépérites existent sur le versant Est, du petit hameau de Dore jusque vers Brenat. Il j a relation évidente entre le dyke basaltique de Tescarpement au N.-O. de la tour et les pépérites du Sud. Il est possible que les pépérites du versant Est appartiennent aussi à cet appareil éruptif, mais les cultures masquent le sous-sol à l'Est de la tour sur une certaine longueur et introduisent une lacune dans les observations.
Le filon de basalte peut être étudié en détail dans les escarpements à pente très raide qui se dressent au N. de Parentignat. Il émerge au milieu d'argiles rouges très sableuses, entrecoupées de bancs de grès aveclits de petits galets roulés, qu'il traverse obliquement en se dirigeant vers l'Ouest; puis il se redresse verticalement et atteint la surface du sol. Il serait intéressant de pouvoir le suivre à travers les marnes et les calcaires qui surmontent cette formation détritique et couronnent la colline ; il est probable que dans ce parcours, il subit des modifications endomorphes analogues à celles observées à la butte de Chassaing.
Si le basalte ne paraît pas à l'œil nu, modifié dans sa composition par son passage à travers les sables argileux, sa texture subit des modifications sensibles (fig. 90).
Au centre du filon, le basalte est fendillé et découpé par deux systèmes perpendiculaires de fissures, les unes horizontales, plus
,, , , , accusées, limitent des sortes de piliers hori-
J'i 'III II ' liii j '" iil ililllilllllllllilllll I wBI? zontaux ; les autres verticales, sont remplies
"* par des filonnets d'aragonite de 6 à 8 mm.
Fig. 90 d'épaisseur ; cette partie (1) a 3 m. environ
d'épaisseur. Puis vient une bande épaisse de 2 m. (2) dans laquelle le basalte altéré est divisé en feuillets très minces : à la partie périphérique (3), les feuillets sont plus épais (5 à 20 cm.) et le basalte a sa couleur et sa dureté normales^ enfin le filon se termine par une couche huileuse (4), à bulles parallèles à la direction du filon ; ces deux parties (3) et (4) ont environ 50 cm. d'épaisseur. Au contact du filon les sables argileux sont transformés en grès durs. Une carrière pour l'empierrement exploite du basalte au Sud de la tour de Boulade, il est probable que c'est le même filon.
Les pépérites du versant Sud attirent l'attention de très loin (fig. 91). On les voit partir des calcaires et des marnes à Pot. Lamarckiy recouvrir les sables et les grès, derrière les maisons de Parentignat et descendre jusque près de la route. Elles se présentent sous forme d'une sorte de tuf gris-jaunâtre composé de fragments de basalte altérés avec blocs emballés de calcaires jaunes, semblables aux calcaires jaunes à Potamides Lamarcki que l'on voit au N. de la tour et à une altitude supérieure à celle des pépérites. Vers la base, ces pépérites ont plus franchement l'aspect des scories (s) tandis qu'à la partie supérieure (P) la masse est tufacée avec les apparences d'un agrégat confus, non stratifié. La végétation (A) couvre l'extrémité inférieure de cette formation et il est difficile
ÉTUDES GÉOLOGIQUES SUR Lk LIMAGNE
Tmtrde'OmrillaC
de préciser si Ton a à faire à une sorte de coulée boueuse ou bien, ce qui est plus probable, à Tépanouissement du filon basaltique modifié. Quant à l'origine des calcaires jaunes emballés on peut remarquer que cet amas pépéritique se trouve sur le trajet d'une faille de faible amplitude (20 à 30 m.) qui abaisse à l'Est les calcaires jaunes à Potamides Lamarcki au niveau des sables.
Quelle que soit l'origine de cette masse pépéritique, on peutafûrmer !• qu'elle est d'origine exclusivement éruptive
et ne présente aucune interstratification possible avec l'oligocène ; 2® qu'elle est en relation avec une faille. Enfin, dans le cas où les pépérites seraient une coulée, on pourrait remarquer qu'elle s'est épanchée sur le flanc d'une colline et qu'elle arrive sensiblement au niveau des alluvions pleistocènes (a^) très abondantes dans le voisinage.
Pig. 91. — Croquis de la colline de Gevillat, pris du pont
suspendu.
Dore» Brenat. — Sur tout le versant oriental du plateau de Gevillat^ de Dore jusque vers Brenat, et du bord de la plaine (382) jusque vers la côte 470, le sol est formé par des pépérites assez épaisses que l'on peut observer en suivant le petit chemin qui du point 382, à l'Ouest de La Redonde, monte vers le point 470. Les pépérites apparaissent ici comme des produits de projection très altérés de couleur jaune-brunâtre. Ces tufs sont stratifiés et les couches sont inclinées de manière à suivre sensiblement la pente actuelle du versant, parfois la pente des pépérites est plus faible que celle du sol, mais parfois aussi elle devient plus forte. Comme nous l'avons dit, l'observation devient impossible entre le point 470 et la tour de Gevillat, et on ne peut pas affirmer que ces pépérites proviennent du même centre éruptif que le basalte et les tufs pépéritiques de Gevillat. Au bas de la c6te, sur le bord de la plaine, deux carrières, ont exploité ces pépérites comme sablières. Ces sablières sont formées de lits sensiblement horizontaux de débris pépéritiques avec quelques morceaux de granité, de calcaire, de marnes, alternant d'une manière très irrégulière avec des sables marneux. Ces sables appartiennent k une terrasse quaternaire (a^) très développée, dans laquelle l'Âilloux a creusé son cours actuel.
Massif du Mont d'Allicot, à l'Ouest de Fiat. — Le massif formé par les collines d'Ibois, le mont d'AUicot, la butte Ëntre-les-deux-Bois, est entièrement constitué de pépérites et de basalte en filons, ou, plus rarement, en nappes très
réduites. LcS cultures gênent partout robservation. Sur le versant méridional de la butte Entre-les-deux-Bois on voit cependant des affleurements pépéritiques dénudés. A partir du domaine de la Roye, dans le ravin et sur la lèvre Ouest, les pépérites jaunâtres apparaissent en lits très inclinés, coupés par quelques filons de basalte et surtout par d'innombrables ûlonnets d*aragonite presque tous orientés N.-S. Les rapports de ces pépérites avec l'oligocène n'ont pu être observés d'une manière satisfaisante. Mais la forte inclinaison des couches parallèles à la pente générale du sol font supposer que là encore ce sont des dépôts intrusifs postérieurs.
Bois de la Comté. — Toute la région montagneuse boisée qui s'étend à l'Est de Yic-le-Comte, du Nord de Saint-Babel jusqu'au bassin de Billom, est recouverte par des pépérites et des basaltes. Mais la végétation forestière jointe à l'épaisseur des éboulis basaltiques rendent les observations précises à peu près impossibles. Les tranchées de route laissent apercevoir quelques affleurements très restreints avec lesquels il est bien difficile de reconstituer la géologie du massif. La nouvelle route de Sallèdes à Vic-le-Comte n'apporte aucun élément à ajouter à ceux utilisés dans la carte géologique ou aux détails fournis par Lecoq *. Sur la route de Vic-le-Comte à Manglieux on peut faire quelques observations qui sont malheureusement insuffisantes. L'Oligocène (Stampien) sous forme de marnes jaunes, arrive jusqu'au point culminant de la route. Là, à la cote 641, on voit dans le fossé de la route des calcaires concrétionnés à Hélix Ramondi, recouverts par des pépérites stratifiées et plongeant vers l'Est. Ces pépérites sont en rapport avec un dyke basaltique visible dans la tranchée. Au delà du point culminant, en se dirigeant vers Yindiolet, on voit affleurer les pépérites percées par le basalte ; souvent même la nappe basaltique arrive au niveau de la route. Dans toute cette partie, on peut seulement affirmer que les pépérites sont en relation avec des filons basaltiques et supportent les nappes terminales de basalte.
Isserteaux. — Un lambeau pépéritique très intéressant se trouve à 300 m. environ à l'Ouest du village d'Isserteaux, sur le bord de la route, près du hameau de Rocherie, au point coté 722. Ce point a été signalé par M. Michel Lévy comme étant produit par l'arrivée d'un filon N.-E. de basalte, au milieu des arènes granitiques. L'étude détaillée de ces pépérites était des plus importantes car elle suffisait seule à détruire l'hypothèse sédimentaire. Les pépérites s'y présentent bien avec leur aspect habituel. La masse altérée, de couleur jaunâtre, dépourvue de stratification, est cimentée par de nombreux filonnets de basalte. Des blocs de granité altéré s'y trouvent emballés.- Un gros filon de basalte les traverse dans le talus de la route, à l'Ouest, au-dessous de la croix, tout près du granité. Près du sommet de la colline,* sur le versant occidental, le basalte arrive jusque dans le granité altéré et là les salbandes sont formées par des pépérites grenues, jaunà-
* Lecoq. Epoques géologiques de l'Auvergne, T. IV, p. 45.
très, d'ailleurs très peu épaisses qui ne sont pas autre chose que le résultat de l'imprégnation par le basalte des arènes granitiques. A part ce point où les pépérites présentent un aspect tout spécial, elles conservent partout leurs caractères habituels.
En réalité les conditions de gisement de ces pépérites rentrent dans le cas général. A quelques centaines de mètres au S.-S.-E. de cette colline, dans le chemin qui passe à Puy Fortuné, on voit en effet dans le talus, un peu avant d'arriver à ce domaine, des marnes brunes avec débris de plantes ; ces marnes supportent des calcaires concrétionnés passant à la meulière et reposent sur des argiles sableuses bleuâtres. En ce point un petit lambeau de terrain oligocène est pincé dans le granité, les deux failles qui le limitent, de direction N.-N.-O., ne sont pas écartées de plus de 30 mètres. On peut suivre les marnes ainsi enfoncées entre les deux lèvres granitiques, jusque sous la colline pépéritique. Elles existent, bien que masquées par les éboulis et on peut les trouver à moins de 10 cm., dans le fossé de la route, à 6 mètres à l'Ouest de la petite passerelle qui conduit à un petit vallon planté de noyers. On les retrouve de même à la base de la colline sur le versant septentrional et elles se poursuivent sur le fond du versant oriental de la petite vallée du hameau de Gruns. Le basalte est arrivé en suivant la faille occidentale, les pépérites se sont produites dans les marnes, tandis que les modifications étaient peu importantes dans le granité et présentaient un faible développement dans les arènes granitiques. Au voisinage de la faille limite occidentale, le basalte n'a pas pénétré et les marnes ont conservé leurs caractères normaux. Les phénomènes sont ici très nets : les pépérites résultent bien de l'intrusion du basalte dans les marnes, le long d'une faille.
Puy l'Ecouyat. — Entre Coudes et Vic-le-Comle se dresse le puy TEcouyat (681) formé par des marnes et des calcaires stampiens protégés par une nappe de basalte. C'est du moins sa constitution sur le versant oriental. Sur le versant occidental des pépérites s'étendent jusque vers 590. Elles contiennent des blocs emballés de calcaires métamorphisés, jaunes, à cassure irrégulière. Vers la base les éléments sont plus fins et renferment quelques matérieux détritiques, sables ou grès. Mais toute cette masse pépéritique plonge très fortement vers l'Ouest, certaines couches sont relevées à plus de 50% tandis que l'oligocène est en couches horizontales. Ce massif est encore sur le trajet d'une faille. Bien que les éboulis gênent les observations sur le versant oriental, on ne voit pas de traces de pépérites, les calcaires semblent arriver jusqu*au basalte.
Puy de Saint-Sandouz. — Cette montagne volcanique, si intéressante par ses roches spéciales étudiées par M. Lacroix, a une structure excessivement complexe et des plus difficiles à élucider ; de nouvelles recherches seraient nécessaires et je me bornerai à signaler quelques points qui, sans trancher la question, pourront permettre de rapprocher les pépérites de cette montagne de lambeaux voisins d'une étude plus facile.
Un premier fait qui Trappe tout d'abord lorsqu'on aborde la montagne par le mauvais chemin qui, partant un peu àl'E^t de Ludesse, se dirige vers le N.N.-O. pour aboutir au ravin du Sud de Pressât, consiste dans l'iatercalation des pépérites au milieu de nappes volcaniques. Une première nappe (ou dyke) de néphélinite (jS" de la carte) qui aflleure sur le chemin, dans le ravin, est comprise dans des pépérites qui sont recouvertes par les nappes supérieures de néphélinite et de téphrite. Sur les versants E. et N.-E. ces roches excessivement épaisses descendent jusqu'au pied de la montagne sans intercalations visibles de pépérites ; sur le versant occidental les pépérites prennent au contraire une grande eitension. Dans les ravins dénudés entre le point 767 et Chaynat, sur le versant S-0. , les pépérites sont traversées par de nombreux filons de téphrites et de néphélinltes. Elles sont eo outre coupées ici, comme partout, par d'innombrables filonnets d'aragonite. Leur couleur est très variable, du gris terreux au jaune brun ; elles emballent de nombreux blocsdegranite, de quartz, de basalte et de calcaires parfois jaunis, métamorphisés, d'autres fois à peine altérés. Cette partie de la montagne est des plus curieuses à étudier avec ses
pépérites. son réseau ■ ■ - de filons et surtout les
lambeaux de terrains oligocènes qu'on y rencontre. Ces lambeaux sont parfois assez volumineux et peuvent avoir 15 m. de longueur sur plusieurs mètres d'épaisseur, lis sont intercalés soit dans les pépérites, soit au milieu des téphrites et toujours ils présentent les traces d'un métamorphisme intense et d'un déplacement énorme. On peut se convaincre facilement que ces lambeaux, quelles que soient leurs dimensions, ont été emballés par la masse éruptive, pépérite ou téphrite. Le croquis ci-dessus reproduit exactement les phénomf'nes que l'on observe sur une surface de quelques centaines de mètres carrés, vers la partie supérieure des escarpements (Og. 9Î).
On voit que des lambeaux de grès (G, tj) et de calcaire (c) ont été disloqués, entraînés et enveloppés par la masse éruptive. Ici les pépérites apparaissent bien comme le résullnt d'un phénomène filonien. Cet escarpement du Sud-Ouest
i( Téphr
Fig. W.
A el Néphélinito. — P Pépérita. — G, ff Grès. — c Calcaire mélamorphi<<c.
du puy de Saint-Sandoux, avec ses nombreux filons, rappelle bien le voisinage immédiat d'une grande cheminée volcanique.
Quant aux caractères des pépérites, ils sont assez variables. Vers la base elles sont brunes et renferment surtout des blocs de granité et de quartz ; un peu plus haut elles sont grises ou môme blanc-jaunâtre ; on y trouve parfois des blocs de néphélinite arrondis ou ovoïdes ressemblant à des bombes, ce qui laisserait supposer que, dans certaines parties, le phénomène se produisait à l'air libre. On voit dans les pépérites un peu partout, et plus spécialement sur le bord du ravin du Sud de Pressât, de nombreux blocs de calcaire emballés. Ces calcaires prennent une teinte jaune-clair ou jaune-rougeÂtre à l'intérieur tandis que la périphérie porte une sorte de patine blanche ; ils sont parfois très durs, silicifiés, d'autres fois ils se cassent en fragments parallélipipédiques. A une faible distance de la partie inférieure scoriacée de la coulée supérieure, on peut même observer un lit calcaire très incliné, présentant cette couleur habituelle des calcaires emballés dans les pépérites, qui se poursuit sur une certaine longueur, avec une épaisseur de 10 cm. à 30 cm. ; les surfaces externes de ce lit sont corrodées, surtout la surface inférieure qui repose sur les pépérites jaunâtres. Des lits semblables s'observent fréquemment au contact des pépérites.
Sur le versant Nord du puy de Saint-Sandoux, l'allure intrusive des pépérites est moins nette et les phénomènes y semblent encore plus complexes. Dans le ravin le plus rapproché de Saint-Sandoux au S.O. et dirigé vers le N.-O., on voit même des grès calcaires et des calcaires métamorphisés arriver jusqu'au contact de la nappe supérieure, ils plongent de 60^ vers l'Ouest ; plus bas, on retrouve des pépérites. Il est probable que c'est un lambeau de terrains du substratum, emballé, redressé et métamorphisé.
Si l'on dirige maintenant les observations sur le substratum du puy de Saint- Sandoux, on peut d'abord s*assurer qu'il est intéressé par plusieurs failles. Sur le versant Sud, les marnes calcaires à Cypris eiPotamides Lamarcki arrivent jusqu'aux pépérites, sur les versants Sud-Ouest et Ouest, ce sont des couches un peu plus anciennes, mais appartenant encore à la même formation ; sur le versant Est ce sont au contraire des couches plus récentes, datant de l'oligocène moyen, qui supportent les formations éruptives.
Ce fait de l'hétérogénéité du substratum suffirait, à lui seul, à faire rejeter l'hypothèse sédimentaire pour les pépérites variées qui jouent un si grand rôle dans ce massif éruptif .
Un autre fait vient encore à l'appui de l'origine exclusivement éruptive des pépérites. A l'Est du domaine de Pressât se trouve un mamelon séparé du plateau par un col. Le mamelon est formé par un dyke basaltique de direction N.-O. Le col est formé par des calcaires gréseux à Potamides Lamarcki très fortement relevés par le basalte et plongeant vers le Nord. Le dyke est entouré à l'Est et à l'Ouest par des pépérites qui descendent avec lui jusqu'au ravin. Elles apparaissent là très nettement comme les salbandes du filon éruptif. En outre on peut affirmer que les calcaires à PoL Lamarcki ont été soulevés car leur niveau stratigraphique est à 100 mètres plus bas que le point où on les observe-
Le puy de Saint Sandoux tout entier apparaît comme un centre éniptif très important au milieu des terrains oligocènes. Les innombrables filons de roches si intéressantes qui percent les sédiments se sont entourés de salbandes pépéritiques plus ou moins développées suivant la nature des couches Iraversées.
Puy de Marmant. — C'est une localité classique pour les pépérites et les zéolites qu'elles renferment. Beaucoup d'auteurs : Poulett-Scrope, Lecoq et Bouillet, Gonnard etc.. ont décrit cette petite butte volcanique. Poulett-Scrope luimême qui a, le premier, émis l'hypothèse de la contemporanéité des calcaires lacustres et des volcans basaltiques de la Limagne, admet pour ce lambeau un mode de formation un peu spécial : (c la roche paraît être dans ce cas le résultat d'une éruption volcanique locale à travers le limon calcaire encore tendre qui formait le fond du lac » ^ Il décrit ainsi le pépérino calcaire de Marmant et de quelques autres localités (puys de Crouelle et de la Poix^ Vertaizon, Courcour, Pont-du-Ch&teau) : « Sur d'autres points du bassin lacustre, on rencontre des m masses de pépérino calcaire, dans lesquelles la stratification disparaît entière- « ment. Tout est confusion, la roche passant par des transitions fréquentes et « graduelles, d'un calcaire pénétré mais faiblement par des particules volcanî- « ques, à un pépérino calcaire, c'est-à-dire à un conglomérat formé de fragce ments de basalte et de scories cimentés par du spath calcaire, et enfin à un « basalte compacte » '.
Lecoq ', considère le puy de Marmant comme formé « par un dyke de «c basalte accompagné de tous ses tufs ou pépérites ». Il y signale des a filons ce de calcaire, des masses de calcaire siliceux et concrétionné... Les masses de ce calcaire contiennent beaucoup de coquilles, parfois des Hélices, mais presque « toujours des Paludines, qui sont quelquefois en si grand nombre, qu'elles « composent presque toute la roche. Ces espèces de filons pétris de coquilles ce sont verticaux ou très obliques et indiquent par leur position les redresse- « ments et les commotions qu'a dû éprouver le puy de Marmant lors de l'appa- « rition des filons basaltiques » .
Lors de la réunion extraordinaire de la Société Géologique à Clermont, le puy de Marmant fut étudié en détail, avec son dyke basaltique central et ses pépérites « alternant avec des marnes verdàtres et ses calcaires ». Malgré ces alternances de marnes, de calcaires et de pépérites, malgré même la présence de nombreuses Hélices et Hydrobies dans les calcaires, la Société fut presque unanime à admettre l'origine filonienne des pépérites. Le relèvement des couches très accentué et rapproché de la verticale en certains points, est en effet en relation évidente avec l'arrivée du dyke basaltique. Si l'on examine d'ailleurs attentivement l'allure des marnes et des calcaires paraissant interstratifiés dans les pépérites, on peut constater que les couches sont discontinues et
* PouLBTT-ScROPE. Loc, cU., p. 30 (trod. française).
• PouLBTT-ScROPB. Loc cU.^ p. 29 (trad. française). » Lecoq. Loc, cit., T. IV, p. 30.
disloquées ou plutôt étirées. Sur le versant Sud on voit en effet que les couches sont interrompues par de nombreuses petites cassures donnant des dénivellations variant de 10 cm. à 2 m. ; souvent, et le fait est très net pour les bancs calcaires, un banc sédimentaire au voisinage de Tune de ces petites cassures, au lieu de se rompre, s'est étiré^ aminci, réduit à quelques centimètres d*épaisseur au lieu de 10 à 30 cm. qu'il avait primitivement. Il semblerait que les bancs même calcaires, aient acquis, par le fait de l'intrusion du basalte, une plasticité très grande, les amenant à une consistance p&teuse.
Quant aux conditions du substratum, on peut remarquer que le puy de Marmant se trouve sur la grande faille du Pont-de-Longue qui abaisse le voussoir Sud-Ouest du puy de Corent et amène les marnes et calcaires à gypse, Cypris et Poiamides Lamarcki en contact avec les grès de la base du Stampien.
II est assez difûcile de fixer l'&ge précis du dyke de Marmant. Cependant on peut affirmer qu'il est antérieur à la fin du Pliocène supérieur. On observe en effet à son sommet et à la partie supérieure du versant méridional, un lambeau de quelques mètres carrés d'alluvions à gros blocs de calcaires, de quartz, de basalte, de trachyte. Ces alluvions par leur altitude, doivent se rattacher aux lambeaux glaciaires de Monton et de la montagne de Stras qui datent de la fin du Pliocène supérieur. Il est difficile de fixer un Âge maximum de la formation.
Puy de la Piquette. — Cette localité est trop classique pour qu'il soit nécessaire d'y insister, Les travaux de M. Gonhard sur les zéolites d'Auvergne font une part importante aux zéolites variées du puy de la Piquette. En 1890, la Société a reconnu que ce puy « était formé de deux buttes pépéritiques alignées N.-O. S.-E., et faisant suite avec évidence à un filon de basalte compacte... ». Elle a constaté la stratification verticale de couches pépéritiques, la ramification et, l'on pourrait ajouter, la disparition, la transformation d'un filon de basalte dans les pépérites.
Nous ajouterons seulement que le puy de la Piquette semble traversé par la faille N.-O. qui va séparer entre la Roche-Blanche et Donnezat les marnes et calcaires à Cypris du Stampien moyen des calcaires stampiens supérieurs de la falaise de la Roche-Blanche.
Jussat. — Entre la Roche-Blanche et Jussat, tout près de cette dernière localité, une masse pépéritique forme une arête saillante qui continue le piiy de Jussat jusque vers la route^ au ch&teau de Julliat (fig. 93). Les escarpements de terrains sédimentaires (grès calcaires à H. Ramondi de petite taille de la base du Stampien supérieur en bancs un peu inclinés vers l'Est qui dominent Jussat), viennent se terminer à l'Est du village contre un bombement de nature pépéritique. On n'y reconnaît aucune stratification^ tous les éléments calcaires emballés sont métamorphisés. Au pied de l'escarpement que forme cette masse pépéritique au Sud-Est de Jussat, un lambeau basaltique apparaît, puis de nouvelles pépérites en masse confuse, suivies de pépérites stratifiées et plougeant vers le
Sud ; de nombreux blocs de basalte et de calcaires peu ou pas métamorphisés y sont renfermés. Ces pépérites se continuent jusqu'à un petit mamelon auprès duquel elles deviennent plus foncées, plus riches en matière basaltique. Le mamelon lui-même est^une sorte de brèche basaltique scoriacée avec blocs de
a^enwiA
Fig. 9S. — Goape passant k quelques mètres à TEst de Jnssat.
1 Marnes et calcaires' & Gypris. — 2 Grès et grès calcaires à Hélix Ramondù — P Pépérite non stratifiée se délitant en boules. — P* Pépérite stratifiée. — P* Brèche pépérîtique. — |S Basalte. ~ p^ Basalte à olivine.
S.SjE
calcaires emballés et métamorphisés. De nouvelles pépérites s'observent encore jusqu'à une nouvelle petite butte formée, comme la première, par une brèche basaltique scoriacée qui termine cette formation à quelques mètres de la route. Bien que ce lambeau présente en certains points des caractères de coulée boueuse, il semble plus probable de le considérer comme un filon intrusif orienté N.-N.-O. Le décapage a été suffisant en un point pour mettre le basalte à nu, tandis qu'ailleurs il reste masqué par un chapeau pépéritique.
On ne peut conserver aucun doute sur l'âge postoligocène de ces pépérites et sur leur origine purement éruptive en étudiant l'extrémité de ce lambeau vers le Nord. En suivant le petit chemin qui de Jussat se dirige dans la direction de Gergovia et se termine au petit ravin entre ces deux villages, on voit que les pépérites buttent par faille contre les marnes et les calcaires de la fin du Stampien moyen. La faille est inclinée vers le Sud ; au Nord les calcaires sont métamorphisés sur une épaisseur de quelques mètres, puis ils reprennent leurs caractères normaux sans offrir la moindre trace pépéritique. Ce point est très net. On peut constater que les pépérites se développent entièrement aux dépens de sédiments marnocalcaires ; elles ne se produisent pas dans la masse grésocalcaire, traversée aussi par un dyke, qui forme le puy de Jussat.
Ce point concorde pleinement avec l'hypothèse qui fait des pépérites les salbandes des filons basaltiques à travers les sédiments marnocalcaires.
Gergovia. — La montagne de Gergovia est depuis un siècle bientôt, l'objet de la visite obligatoire de tous les géologues qui se rendent en Auvergne. Mais si tous ont pu constater la singulière succession de basaltes, de pépérites et de terrains sédimentaires au-dessous de la coulée basaltique supérieure, leurs avis ont été souvent contradictoires et l'accord n'est pas encore complètement
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établi. Un résumé même très rapide des travaux publiés sur les basaltes et les pépérites ou les wackes de Gergovia, serait certes très intéressant car il ferait intervenir tous les grands noms de la géologie, mais il serait fort long. En somme les opinions émises peuvent être groupées autour de deux hypothèses différentes. Dans Tune soutenue par Poulett-Scrope, Croizet et Jobert bien qu'avec un point de doute, MM. Julien, Gosselet,la masse éruptive inférieure est le résidu d'un volcan oligocène avec ses coulées et ses projections étalées au fond d'un lac et interstratifiées avec les dépôts sédimentaires, marnes ou calcaires. Dans l'autre au contraire, défendue par Pomel, Rozet, Dufrénoy, Hébert, M. Fouqiié et surtout par M. Michel Lévy, la masse volcanique est intrusive et postérieure à l'oligocène. M. Michel Lévy suppose qu'elle date du Pliocène supérieur. En 4890, la Société Géologique visita cette localité célèbre. Tout le monde fut unanime « pour reconnaître que les coulées inférieure et « moyenne de basalte paraissent intrusives, conformément à l'opinion soutenue « par Pomel et adoptée par M. Fouqué. Sur la nature du phénomène pépéri- « tique, les opinions ont été plus partagées : MM. M. Bertrand, Boule, Paul a Gautier sont frappés de la liaison de certaines pépérites avec les phénomènes « fîloniens. M. Gosselet pense qu'elles sont réellement interstratifiées et de « l'âge des couches calcaires et marneuses entre lesquelles on les rencontre ' ».
Cependant M. Boule après avgir reconnu que la Société avait relevé des preuves nombreuses en faveur de Tintrusion du basalte inférieur ajoutait*: « Au sujet des pépérites, dont on veut trop souvent lier le sort à celui du ce basalte» l'accord est loin d'être aussi facile. Une première remarque que n'ont « pas manqué de faire beaucoup de nos confrères, c'est que la roche désignée «c ici sous le nom de pépérite ne ressemble pas entièrement à la roche de Mon- « taudou ou de Marmant II serait à désirer que l'on précisât la signification « des termes et que l'on adoptât des mots différents pour des roches différentes. « Quoi qu'il en soit, la question de l'origine et par suite de l'âge des pépérites a de Gergovie est restée ouverte. Les faits que Ton a observés n'ont pas paru « suffisamment démonstratifs dans aucun sens. Je crois être l'interprète fidèle « des sentiments de la Société en déclarant qu'il est aussi dangereux et aussi c imprudent d'affirmer d'une façon absolue l'origine intrusive ou fiionienne « des pépérites de Gergovia que d'affirmer leur origine subaérienne et leur conc temporanéité avec les calcaires ».
La question de Gergovia est très complexe et délicate à résoudre Un examen rapide conduirait plutôt à se prononcer pour la première hypothèse. Si l'on se place sur le sommet du filon basaltique dominant le grand ravin, à mi-hauteur du flanc Sud-Est, on voit l'ensemble de la masse éruptive et il semble que l'on ait devant soi un véritable appareil volcanique enfoui sous les sédiments oligocènes avec la coulée se dirigeant vers Gergovia, son cône scoriacé avec
* B, s. G. F. Réunion extraordinaire à Clermont, 3* série, T. XVllI, p . 893, 17 septembre
s B. S. G, F. Réunion extraordinaire à dermont, 3« série, T. XVIII, p. 925, 18 septembre
tF y I
ri.
les projections disposées en talus bilatéral à partir d'un point situé un peu au N.-E. de l'extrémité orientale de la coulée, et enfin le neck qui aboutit au point où Ton se trouve. J'avoue que je n'avais pas su échapper à cette impression très vive après une excursion à Gergovia. Je rapportais cette impression à Paris en 1900, lors de la réunion du Congrès Géologique International. M. Michel Lcvy eut la bienveillance de m*aider de son expérience et de me mettre en garde contre cette opinion prématurée. Les mêmes conseils de prudence me furent donnés par MM Boule et Munier-Chalmas, je tiens à les en remercier. Quelques jours après, dans une rapide excursion avec MM. Boule, Glangeaud et Vernière, nous pûmes observer quelques faits inexplicables par la théorie sédimentaire, notamment les phénomènes de métamorphisme produits au toit et au mur de la nappe inférieure, qui avaient été déjà observés par la Société Géologique en 1890 et qui m'avaient échappé dans ma trop rapide excursion.
Après avoir observé la plupart des nombreux lambeaux pépéritiques de la Limagne que je n'avais pas encore visités, analysé le phénomène pépéritique dans des cas plus simples, je suis revenu souvent à Gergovie et j'ai pu me convaincre de la similitude des pépérites de Gergovie avec celles de la Limagne et en même temps du danger des impressions en géologie.
Je rappellerai que le flanc S-Ë. de la montagne de Gergovie est formé par un ensemble de pépérites, de masses basaltiques et de couches sédimentaires dont la disposition relative varie suivant le point considéré (fig. 94). A Gergovie même, on observe, reposant sur les marnes et calcaires à Cypris, une nappe basaltique assez épaisse, exploitée en deux points, vers la base, pour l'empierrement, à la partie supérieure où elle est très altérée, comme gravier. Sur ce basalte se développe une puissante masse pépéritique de caractères assez variables, tantôt stratifiée, tantôt en amas confus, s'altérant en boules. Elle s'élève jusqu'au voisinage d'un petit palier, formé de marnes à Mélanies, qui se continue jusqu'au basalte supérieur. Dans les pépérites, on observe des blocs isolés de calcaire, de nombreux silex résinite et même des bancs de calcaire, presque toujours inclinés, souvent même ondulés. A la partie supérieure, les pépérites sont surmontées par des calcaires eu grandes dalles, généralement inclinés et présentant des caractères assez spéciaux.
La nappe basaltique inférieure cesse brusquement vers l'Est, près du filon basaltique dirigé vers le N.-O. qui détermine une crête sur le flanc S.-E. du plateau. A partir de ce point, les pépérites descendent beaucoup plus bas et sont en contact avec les marnes et les calcaires à Cypris. Le basalte apparatt en filon s'élevant sur le flanc de la colline. Les pépérites présentent sensiblement les mêmes caractères, renferment encore des bancs calcaires et se terminent de même au-dessous de calcaires siliceux formant corniche. Dans le ravin qui limite l'arête filonienne au Nord, on remarque une autre nappe basaltique reposant sur des calcaires et supportant les pépérites. La description de ces ravins au S.-E. du plateau de Gergovia a été d'ailleurs mainte fois donnée et je me bornerai à renvoyer aux planches XXV et XXVI des Vues et Coupes
ÉTUDES GÉOLOGIQUES SCR LA LIMAGNE 3il
géologiques de l'Atlas Bouillet et Lecoq, qui reproduiseut très fidèlement l'aspect général et le détail du ravin.
Nous allons examiner successivement les difTérentes formations de Gergovia, basaltes, pépérites et calcaires, en signalant leurs particularités les plus intéressantes; beaucoup de faits ont été déjà reconnus et publiés, mais j'ai pu observer quelques détails nouveaux qui contribueront à éclairer l'origine encore controversée de celte montagne.
Pig. 94. — Esquisse schématique du versanl S.-E. de Gergovia. ^' Dyhe horizontal inférieur. — pm' Ses pfpériles massives. — pf Ses pépérites Hlraliliées. — j9' Dïke basaltique vertical. — pm' Ses pépériles massives. — pj' Ses pépérites stratifiées. — P" Dyke basaltique un peu au delà de la croii. — m' Base du slaniplen supérieur. — m' Stampien supérieur (partie terminale). — G Calcairea redressés à 45» avec inclusions de ^ à la surface intérieure (La surface inférieure de ce banc est figurée séparément pour montrer les tubulures dont te fond est occupé par un fragment de basalte). p> Basalte supérieur.
BaaaUe$. — La nature nettement intnisive du basalte inférieur (p') a déjà été reconnue par la Société Géologique, en 1890. Les phénomènes de métamorphisme développés dnns les calcaires du toit et du mur (le calcaire est prisme au contact), les npophyses verticales émises par la nappe basaltique dans le toit, celle que l'on peut observer notamment sur le chemin vers la croix et qui arrive jusque dans les pépérites où elle s'étale en une sorte de seconde coulée et aussi les digitations pénétrant dans le calcaire sous le petit chemin au Nord de Gergovia, suffisent pour démontrer sa nature intrusive. On peut encore ajouter que la nappe basaltique ne présente pas la régularité des coulées normales, elle est assez fortement courbée au centre et relevée à l'Est et à l'Ouest; en outre sa base plonge assez fortement vers le Nord.
Le basalte du flanc méridional du grand ravin {P*) apparaît nettement comme
ÉTUDIAS GËOLOGIQUEiS SUR LA LlMAGNË se déreloppant suivant la verticale, sa véritable nature n'a jamais été le, mais certaine géologues le considéraient comme d'origine récente et Srent de la masse pépéritique. On peut cependant se convaincre, comme Ta plus loin, qu'il a produit des phénomènes identiques h ceux des ippes basaltiques et qu'il a aussi son cortège de pépérites. rd du grand ravin, le basalte repose, comme au voisinage de Gergovia, alcaires oligocènes. Nous pouvons noter de suite que ces calcaires sont ints que ceux de Gergovia, ils datent de la fin du Stampien supérieur, le les marnes et calcaires supportant la nappe inférieure du Sud sont se de cet étage. Le dyke basaliique vertical se trouve sensiblement sur de la faille de séparation. Le basalte inférieur de la partie septentrioravin n'est que la continuation du dyke horizontal de Gergovia, qui a ipé par le dyke du Sud du ravin. On peut remarquer ici, comme près ivia, des phénomènes de métamorphisme développés par le basalte '. La nappe basaltique inclinée vers l'Ouest repose sur le calcaire dont :e a été priamée (prismes de 1 à 15 centimètres de hauteur) par l'inter- I d'un petit lit très altéré, scoriacé, de 1 à 5 centimètres d'épaisseur. Ite est bulleux vers la base (40 centimètres), au-dessus il est altéré et aduellement aux pépérites qui le surmontent, sans que l'on puisse traigne de démarcation nette entre les deux formations. [lors de ces masses basaltiques principales, on observe souvent des us ou moins importants venant se perdre dans les pépérites.
\et. — Les pépérites sont tantôt stratifiées, tantôt agglomérées en amas Les pépérites stratifiées sont de beaucoup les plus abondantes. On peut
les pépérites massives le long du petit chemin partant de Gergovia ssant directement au plateau. Après avoir quitté la nappe inférieure de xploitée comme sablière k \a sortie du village et s'insinuant par places
bancs calcaires, on traverse une zone formée par des alternances de
verdâtres et de marnes pépériliques, se terminant par des calcaires en a avec traces noirâtres paraissant charbonneuses, très inclinés vers
Au-dessus se développe un puissant massif pépéritique de plus de s de hauteur. A la base, la masse, de couleur blanc-jaunAtre, est très produits basaltiques ; on y rencontre des blocs de basalte très friables, eaux de calcaire Jaune concrétionné altéré, dans lesquels on peutrecon- 'fdrobialP.arvemmsis^.) et Hélix cf. Cocgi. Plus haut, le calcaire devient ndant, te ciment qui unit les différentes roches de l'agglomérat paraît e en calcaire. On y observe en outre quelques amas lenticulaires de calich&tre presque toujours inclinés. Toute la masse est de couleur claire, lénètre et la désagrège facilement. Elle est surmontée au Nord par des
stratifiées formées presque exclusivement de produits basaltiques ; le levient ensuite plus abondant, les silex résinites sont fréquents; on des calcaires à Heiix cf. Cocqi renfermant encore des morceaux isolés, s, de basalte. Le basalte disparaît dans les calcaires grossiers formant
le rebord da palier au-dessous des marnes à plantes et à Mélanies. 11 convient de signaler de suite la localisation de ces produits basaltiques paraissant interstratifiés avec les sédiments calcaires. On les observe au Nord de la masse pépéritique non stratifiée et sur une dizaine de mètres de bauteur ; à quelques mètres à TEst, au contraire^ on ne voit plus d'éléments basaltiques dans les marnes et les calcaires qui restent horizontaux et conservent leurs caractères normaux.
Une autre masse de pépérite massive (pwt*), se reliant peut-être à la précédente, se rencontre vers la croix de Gergovia, entourant le dyke basaltique émanant de la nappe inférieure ; elle s'étend vers TEst en s*abaissant jusqu'au niveau du chemin. Ses caractères sont sensiblement les mêmes que ceux de la première masse. Elle ravine un lambeau assez grand de calcaires altérés en bancs inclinés vers TOuest près de pépérites stratifiées (;i«*). La nappe basaltique, au-dessous du point où elle traverse le chemin, entoure et emballe dans sa masse un petit lambeau de ces calcaires. Les pépérites massives {pm^) sont, comme au Nord de Gergovia, surmontées par des pépérites stratifiées (p«*).
Si Ton examine Torigine de la masse pépéritique non stratifiée vers la croix de Gergovie, il semble bien qu'elle ne soit pas autre chose que la continuation de l'apophyse du basalte inférieur qui vient se perdre dans les pépérites. Ce fait est d'ailleurs pour ainsi dire général à Gergovia, un filon de basalte disparaît presque toujours dans un amas pépéritique confus, de dimensions supé rieures à celles du filon. Le filon se transformerait en augmentant de volume pour produire les pépérites. Un autre amas pépéritique {pm*) prolonge vers le S. -E., jusqu'aux marnes et calcaires oligocènes du substratum, le grand dyke basaltique du bord méridional du ravin.
Au Nord du grand ravin, les pépérites en masse sont excessivement développées ; elles surmontent la nappe basaltique inférieure à laquelle elles passent pour ainsi dire graduellement, et s'élèvent jusqu'à la hauteur des marnes à Mélanies. Leurs caractères sont les mêmes que dans le lambeau du Nord de Gergovia. Dans leur masse qui a une tendance à se diviser en boules, on trouve quelques filons basaltiques, des morceaux isolés de basalte, des blocs de calcaire métamorphisé. Quelques lambeaux restreints de pépérites stratifiées peuvent en outre s'y observer. On peut facilement étudier cette formation dans les escarpements qui dominent le chemin au delà du grand ravin. Les pépérites stratifiées en couches incurvées se voient dans le petit ravin au Nord du précédent. Entre les deux ravins, les pépérites massives dominent. Elles sont toujours limitées à la partie inférieure par un banc de calcaire jaunâtre très dur, un peu siliceux, qui, au microscope, apparaît comme un calcaire recristallisé. L'allure de ce banc est des plus accidentées. Il est contourné, gaufré, présente des inflexions assez brusques, des courbures à très faible rayon ; sa direction et son plongement sont excessivement variables.
J'ai observé un banc identique à la base de certaines pépérites en des points très nombreux. Il est une preuve manifeste du métamorphisme exercé par ces pépérites sur le substratum et il s'observe chaque fois que les pépérites pfen-
nent cette structure massive et ravinent le substratum, comme si elles s'étaient épanchées à Tétat de coulées boueuses.
Les pépérites stratifiées sont celles qui attirent tout d'abord et retiennent l'attention. Leur interstratifîcation très réelle avec quelques bancs calcaires a fait admettre leur contemporanéité avec ces dépôts sédimentaires. Le point où Ton observe le mieux cette interslratification, d'ailleurs toujours localisée, est la tranchée du chemin qui se dirige à l'Est de Gergovia et contourne le plateau après avoir franchi le grand ravin. Le lambeau (ps^) compris entre la nappe basaltique inférieure et la masse pépérilique non stratifiée mentionnée plus haut, est formé d'alternances de bancs calcaires et de pépérites avec quelques lits marneux très rares. La Société Géologique a relevé, en 1890, de nombreuses traces de métamorphisme sur les calcaires. Abstraction faite de l'inclinaison assez forte des couches vers l'Ouest, on se croirait en présence des terrains sédimentaires normaux de l'oligocène, formés par la succession régulière d*assises plus épaisses de marnes et de bancs plus minces de calcaires, mais ici les pépé> rites tiendraient la place des marnes. Il semble que les marnes aient été remplacées par des pépérites, qu'il y ait eu transformation des marnes en pépérites. Parfois, quelques lits de marnes ont été préservés. MM. Barrois et Mouret y ont même trouvé des écailles de poissons ; les Cypris y abondent.
Au delà de ce point, on ne voit plus, jusqu'au grand ravin, que des pépérites blanchâtres présentant une stratification assez nette et le plus souvent inclinée. Bien que le pendage de ces couches soit variable, on peut le définir d'une manière assez simple. Dans toute cette portion, on voit deux nappes basaltiques : l'une, à peu près horizontale, est la nappe inférieure de Gergovia ; l'autre, dirigée vers le N.-O. à peu près perpendiculairement à la première, est le grand dyke que l'on peut suivre sur une grande partie du flanc S.-E. Une autre masse basaltique se voit en outte au-dessus du chemin un peu avant l'extrémité de la nappe inférieure. Or, on peut remarquer que la direction des pépérites est grossièrement parallèle à celle des masses basaltiques. Vers l'Ouest, les pépérites {ps^) sont sensiblement parallèles à la nappe inférieure ; à l'Est, les couches (ps^) sont parallèles au dyke, elles arrivent même assez près de l'extrémité de la nappe basaltique inférieure et leur direction est perpendiculaire à celle des premières. Tandis que la nappe inférieure repose directement sur les marnes et calcaires oligocènes vers 550, on voit les pépérites parallèles au dyke N.O. descendre beaucoup plus bas et buter à l'Ouest et sur une certaine longueur contre les couches oligocènes.
Tout se passe comme si chaque dyke basaltique était entouré par une auréole pépéritique, formée de couches parallèles à ses bords.
Enfin, il est un dernier point ayant trait aux pépérites de Gergovia, qui n'a, je crois, jamais été signalé, mais qui présente cependant une grande importance. Toute la masse éruptive de Gergovia vient se terminer à la partie supérieure au pied d'escarpements calcaires. Ces escarpements ne dessinent pas un talus continu et horizontal, car les pépérites arrivent à des hauteurs très variables suivant les points. On peut étudier facilement ces escarpements à l'Ouest
de la saillie du dyke basaltique qui domine le chemin, près du grand ravin. Là, ces calcaires plongent de 35» vers l'Ouest ; les bancs supérieurs sont formés par un calcaire un peu siliceux dur, en grandes dalles. Ils deviennent de plus en plus siliceux en se rapprochant de la base de l'escarpement et le dernier banc est jaune et très altéré. Il repose sur une sorte de brèche pépéritique formée de petits fragments agglutinés de basalte et de calcaire; au-dessous se trouve répaisse masse de pépérites non stratifiées. Si Ton examine la surface inférieure du calcaire, on voit qu'elle présente des tubulures assez irrégulières partant de la face inférieure du banc. Or, au fond de quelques-unes de ces tubulureSffai trouvé un petit fragment de basalte. Ce fait montre bien que le basalte a été injecté et a pénétré de bas en haut dans les couches du toit^ qui ont dû acquérir une certaine plasticité. J'ai observé des phénomènes identiques dans les calcaires qui affleurent au-dessus du basalte inférieur, dans le chemin, un peu avant d'arriver au dyke du bord méridional du grand ravin.
Si nous essayons maintenant de préciser les limites de la masse éruptive de Gergovie, nous voyons qu'à l'Ouest elle s'arrête brusquement, le long du ravin qui arrive au Nord du village; au delà les terrains sédimentaires sont normaux ; au Sud, sa limite inférieure se trouve d'abord à la hauteur de la partie moyenne du village, puis elle s'abaisse brusquement au Nord de la ferme de Gergovia, sous le dyke basaltique, elle remonte de nouveau au delà de ce dyke. Les cultures empêchent de la délimiter sur le versant oriental du plateau. Enfin, à la partie supérieure, la limite est très irrégulière et peut varier en hauteur de iO à 20 mètres.
En résumé, la masse éruptive de Gergovie est formée par des dykes basaltiques d'orientation variable et par des pépérites plus ou moins mélangées à des produits sédimentaires. L'un des dykes basaltiques a une direction à peu près horizontale sur un certain parcours, ce qui Fa fait parfois considérer comme une coulée, mais il métamorphise les couches du toit comme celles du mur et, vers la croix, il émet une apophyse ascendante qui va se perdre dans les pépérites. Un second dyke, perpendiculaire au premier, s'élève le long du bord Sud du grand ravin et coupe le premier. Les pépérites sont massives ou stratifiées. Dans le premier cas, elles apparaissent comme la terminaison d'un filon basaltique (vers la croix) ou comme le résultat d'un déversement superficiel très localisé ; les phénomènes de métamorphisme sont plus accusés que dans le cas des pépérites stratifiées. Ces dernières ont des inclinaisons très variables se rattachant à celles des dykes basaltiques voisins. Toute cette masse éruptive a métamorphise, dans des proportions variables, les terrains sédimentaires, soit qu'ils se trouvent inclus dans son intérieur, soit qu'ils la supportent ou qu'ils la recouvrent. Des petites masses basaltiques ont même été injectées de bas en haut dans les calcaires du toit.
Le substratum de cette masse éruptive est assez différent à l'Ouest (base du Stampien supérieur) et au N.-E. (sommet du Stampien supérieur); une faille au moins intéresse le massif.
L'hypothèse sédimentaire de la formation des pépérites se heurte à des diffi-
cultes iusunuontables dans l'explication des faits observés. Les phénomènes de métamorphisme au toit et au mur, le dérangement des assises oligocènes, l'injection de basalte dans les calcaires recouvrant les pépérites, la différence d'Âge des couches oligocènes du substratum dans les différents points, l'irrégularité extrême des assises composantes, la localisation si stricte du phénomène, sont autant de difficultés que soulève cette hypothèse.
L'origine ûlonienne de tout cet ensemble est manifeste. Tout se passe comme si un réseau défilons basaltiques avait traversé les couches oligocènes formées de marnes et calcaires. Les marnes plus perméables, moins résistantes, auraient été pénétrées par le basalte qui les aurait morcelées, émulsionnées pour ainsi dire, tandis que les bancs calcaires auraient résisté, bien que très métamorphisés. Le résultat serait la formation des pépérites qui ne proviendraient donc que des marnes. Les phénomènes auraient été d'autant plus intenses que les marnes auraient été plus rapprochées du dyke. Près du dyke la modification presque complète des marnes donnait naissance à des pépérites massives qui, en certains points, ont pu foisonner en quelque sorte et déborder sur une faible étendue. Plus loin du dyke les phénomènes étaient moins intenses, certains lits de marnes ont pu être préservés ; mais il se développait dans les pépérites ainsi formées une sorte de stratification (probablement sous rinfluence de la pression) qui était parallèle à la direction du dyke. Chaque dyke est ainsi entouré d'abord par une gaine de pépérites massives puis par une auréole de pépérites stratifiées parallèlement à sa direction. Deux systèmes filoniens ainsi constitués peuvent se pénétrer et donner ces apparences de cône volcanique à double pente si curieuses à Gergovie ; un dyke horizontal sur un certain parcours présentera, avec les bancs calcaires métamorphisés mais conservés au milieu des pépérites également horizontales, les apparences de produits basaltiques interstratifiés dans les sédiments oligocènes, apparences qui, à la suite d'une étude trop superficielle et trop localisée, ont fait naître la question des pépérites oligocènes *.
Ces vues ressortiront d'ailleurs beaucoup mieux de l'étude d'ensemble des gisements pépéritiques d'Auvergne.
Romagnat. — La Société Géologique a visité en 4890 le petit lambeau pépéritique qui affleure au monticule coté 526, à la Croix de Romagnat, au Nord de ce village. L'examen microscopique de ces pépérites, fait par M. Michel Lévy, « y « décèle l'existence de fragments de basalte scoracié et vitreux, de hornblende ce brune, de mica noir rare, d'augite brun, de quartz, de calcaire variés, parfois a fossilifères {Bitkynies), recimentés par un ciment calcaire ' » . M. Boule
* Le 18 août dernier, j'ai eu l'honneur de diriger la Geologists' Association de Londres, à Gergovia. Nos confrères anglais ont pu vérifier les faits exposés ci-dessus et ils ont élé unanimement d'accord pour reconnaître l'origine intrusive des basaltes inférieurs et des pépérites qui les accompagnent. Aucune objection n'a été faite à la théorie de la formation des pépérites que je leur avais exposée.
* B,S. G. F. Loc, cit., p. 891.
estima ces pépérites différentes de celles de Gergovia et les considéra comme des tufs de projection accompagnant les basaltes des plateaux des environs de Clermont ^ Il semble bien en effet qu'ici le phénomène ail été aérien ; les scories basaltiques sont soudées par leur bords comme on l'observe dans les produits de projection. L'affleurement de ces pépérites est bien restreint — quelques mètres carrés seulement — et l'on ne peut affirmer que ces caractères seconservent sur toute rétendue du lambeau pépéritique très développé mais presque partout masqué par la végétation. Des projections aériennes ont d'ailleurs pu se produire parfois en même temps que des pépérites. En tous cas la date récente de ce lambeau n'a été contestée par personne. Il se trouve placé sur le trajet d'une faille abaissant le voussoir oriental et qui est très probablement celle qui passe un peu à l'Est de la gare de Clerroont
Il existe d'autres lambeaux pépéritiques sur le versant Nord de Gergovie, près d'Aubières, à des hauteurs différentes. Mais les affleurements excessivement rares ne permettent pas d'observations suivies ; il semble bien que ces pépérites présentent les mêmes caractères qu'à Gergovia et soient comme elles enrela* tion avec des dykes basaltiques.
Le Petit-Pérignat. — Bien que ce lambeau soit très réduit, j'ai cru devoir le signaler tant à cause de son accès facile que pour la simplicité des phénomènes. La petite butte cotée 367, à l'Est du Petit-Pérignat, sur le bord de l'ancien lac de Sarliève est formée par des calcaires du Stampien supérieur traversés par un filon de basalte orienté N. 20°0. On peut observer facilement ce filon sur le versant Sud de la butte ; il est entouré d une gaine pépéritiqus identique à celle du dyke de Montaudou. Les pépérites sont ici assez réduites, les lits de marne sont presque insignifiants en ce point. Elles ont une couleur brun noirâtre, sont très compactes, dures et riches en matière basaltique. A une faible distance du filon les calcaires reprennent leurs caractères normaux (on a même tenté de les exploiter pour pierre à chaux) et ils ne renferment pas trace de projections basaltiques : ils sont légèrement relevés. Ce point doit dater comme la plupart de ceux étudiés jusqu'ici, de la fin du Pliocène ou du début du quaternaire, époques de grande activité éruptive dans la Limagne.
Pny de Saint-Romain. — Cette montagne qui se dresse sur la rive droite de l'Allier à l'Est des Martres, a une structure très complexe et exigerait encore de longues recherches. Les pépérites y sont excessivement développées, elles forment plus de la moitié de la surface du versant occidental. L'étude n'en est pas facile, les cultures ou les éboulis ne permettant souvent que des observations incomplètes. Si l'on étudie les escarpements des divers versants autour du plateau basaltique de Saint-Romain, on voit que leur constitution est très différente, à l'Est on observe jusque près du basalte des terrains oligocènes avec leurs caractères normaux, à l'Ouest les pépérites se voient presque par-
* B. S. F, G, Loc. cit., p. 926.
tout ; au Nord, du côté de Busséol, on observe à la fois des pépérites et des ter. rains sédimentaires.
Versant occidental. — Les pépérites sont surtout développées dans la moitié supérieure, mais on peut déjà les observer à un niveau beaucoup plus bas. Dans le ravin qui descend de Saint-Maurice et vient aboutir à Sainte-Marguerite, le sous-sol profondément entamé permet de relever une bonne coupe détaillée de Toligocène (p. âOO). Or, à une faible bauteur au-dessus de TAllier, dès que le ravin devient encaissé, à l'altitude 350, on voit des pépérites peu inclinées, stratifiées, renfermant de nombreux morceaux de basalte en boules parfois assez grosses, des blocs de granité, de calcaire. Ces pépérites en bancs stratifiés se poursuivent régulièrement jusqu'à 360. Là leurs caractères cbangent assez brusquement. Elles sont remplacées par une masse pépéritique compacte, excessivement dure, presque bomogène et que l'on pourrait prendre pour du basalte si elle n'était littéralement bourrée d'enclaves de granité, d'argiles rouges ; elle renferme en outre de nombreux cristaux d'aragonite. Cette masse est identique à celle qui entoure le dyke basaltique de Montaudou ou ceux de Gergovia. Ici encore elle est en contact avec un dyke basaltique qui apparaît prisme et tabulaire, sur quelques mètres d'épaisseur. Ce dyke est aussi entouré à TËst par une brècbe pépéritique massive, mais elle est assez réduite et se trouve bientôt recouverte par des calcaires redressés, contournés, durs, métamorpbisés. Cette réduction extrême des pépérites aux points où le basalte toucbe aux calcaires est intéressante à signaler, c'est d'ailleurs un fait général. Notons encore que ce dyke basaltique se trouve sur une faille N.-O. jalonnée, près du confluent de la Monne et de l'Allier, par de nombreuses sources minérales qui se perdent pour la plupart dans le lit même de l'Allier, mais dont l'une très agréable est utilisée comme eau de table par les habitants. L'origine filonienne de ces pépérites est mise hors de doute par leurs relations évidentes avec le dyke basaltique visible. Si le dyke n'avait pas été décapé par l'érosion on aurait pu croire les pépérites stratifiées et contemporaines des sédiments oligocènes. On peut en outre constater que les calcaires au contact ou au voisinage des dykes sont durcis, parfois siiicifiés et souvent redressés ou plissés. Or, dans le ravin de Saint-Maurice, on peut observer des points, dont l'un vers 375, où les calcaires ont subi des modifications pareilles. Il est probable qu'elles ont été produites par un dyke qui n'est pas arrivé au jour et que l'érosion n'a pas encore atteint.
Les phénomènes sont beaucoup moins nets dans la partie supérieure du versant. Dans le ravin au Nord de Saint-Maurice, on voit les alternances de marnes et de calcaires jaunes à Limnées (L. cf comea) arriver jusque vers 460, peu au-dessus du petit chemin qui traverse le ravin, et supporter une masse très puissante de pépérites qui se poursuit très haut, peut-être même jusque vers la nappe terminale ; son étude est rendue très difficile par les éboulis et la végétation.
De nombreux dykes affleurent avec des directions comprises entre N.N-0et N-0, à l'Ouest de Saint-Maurice, et là, comme à Gergovie, ils sont accompagnés par des pépérites massives. Ici encore, comme à Gergovia, les pépé-
rites stratifiées se développent en dehors de la zone des pépérites massives.
Si Ton étudie maintenant le versant occidental, entre Saint-Maurice et Mirefleurs, on est frappé d'abord par l'importance des pépérites presque toujours massives, dépourvues de stratiflcation, et ensuite par l'extrême irrégularité de leur limite inférieure. Cette limite présente une série de digitations le long des crêtes séparées par des ravins assez profonds convergeant vers Mirefleurs. Ces digitations n'arrivent pas toutes à la môme hauteur, leur extrémité inférieure varie d'une arête à la suivante, comme s'il y avait indépendance complète entre elles. C'est ainsi par exemple que la digitation pépéritique comprise entr^ le point 740 et Mirefleurs descend beaucoup plus bas que les autres et ne s'arrête qu'à 300 m. environ du village. Si l'on étudie d'autre part les sédiments oligocènes compris entre deux digitations pépéritiques difl'érentes, mais à leur hauteur, on ne trouve aucun élément basaltique dans ces couches qui conservent leurs caractères normaux, ce qui n'arriverait pas si l'hypothèse sédimentaire était exacte.
Les pépérites se présentent le plus souvent, sur ce versant, avec une couleur brunâtre ou jaune brun. Elles forment un sol ingrat, dépourvu de végétation, avec des surfaces arrondies par suite de la tendance à l'altération en boules. On n'y observe généralement pas de stratification nette, en quelques points apparaissent cependant quelques pépérites stratifiées et inclinées. Un peu partout on trouve dans leur masse des morceaux de basalte, des blocs de calcaire meta, morphisé, de granité, etc. On peut suivre vers le tiers inférieur de la masse pépéritique un premier filon basaltique, presque vertical ou plongeant vers rO.S-0., sur une longueur de plus de cent mètres dans la direction N.-O. A quelques mètres plus bas un second filon basaltique parallèle au premier se voit sur une étendue moindre. Le volume des blocs emballés augmente au voisinage de ces filons (certains ont plus de 40 cm. de côté), surtout à l'Ouest, et en même temps les altérations qu'ils ont subies. Vers la base, la formation semble se prolonger beaucoup dans des sortes de grès pépéritiques résultant d'un remaniement ultérieur par les eaux de ruissellement. En certains points la masse pépéritique présente les caractères d'une coulée boueuse. Il semble qu'il y ait eu en quelques points épanchement, écoulement limité sur une pente. Ce serait là une donnée précieuse, car l'une au moins de ces coulées boueuses descend un peu au-dessous de 470, altitude à laquelle on peut observer au sudest de Saint-Maurice les restes d'une terrasse avec blocs glaciaires du Pliocène supérieur. Ces pépérites se seraient donc produites de suite après le Pliocène supérieur. Mais ces apparences de coulées pourraient simplement résulter de la proximité d'un dyke basaltique et pépéritique s'élevant sur le flanc du coteau et partiellement décapé.
Quanta leur mode de formation il ne semble pas différer de celui que nous avons exposé plus haut pour Gergovia. De nombreux dykes basaltiques ont percé, suivant une direction généralement N.-O., le flanc occidental de la montagne de Saint-Romain. Ces filons traversant les marnes feuilletées et souvent gypsifères de la fin du Stampien inférieur, ont modifié les marnes et produit
330 ÉTUDBS QÉOLOGIQUES SUR LA LIMAGNR
ces masses puissantes de pépérites. Il est probable que les digitations pépéritiques observées résultent de Taccolement d'autant de systèmes pépéritiques ou de dykes distincts, ce qui expliquerait leur indépendance apparente.
Lecoq avait bien observé et décrit ces pépérites du versant occidental du puy de Saint- Romain. J'ai pu me convaincre de la justesse des innombrables observations que cet excellent naturaliste^ à la suite d'excursions certainement très multipliées, a accumulées dans son ouvrage, source inépuisable de renseignements en même temps qu'une agréable et importante œuvre d'ensemble sur l'Auvergne.
« Plus haut, ce sont des pépérites occupant une immense surface, et partout « dégradées par les eaux qui ont mis leur structure à nu. Cette masse énorme a de pépérite, presque toujours stérile, renferme des morceaux de basalte, de « silex, de calcaire, de calcaire siliceux, de granité, de l'oxyde de fer, des veitt nés derésinite et des travertins calcaires. On rencontre encore dans ces pépé- « rites, entre Chalandrat et Saint-Romain, des filons de basalte qui les ont « traversés. Malgré leur état de délabrement, on peut les suivre sur une grande « étendue. Ils ressemblent à des pans de murailles démantelées. Quelquefois ce « basalte offre une sorte de configuration en prismes ou au lùoins des fissures « qui indiquent des polyèdres placés les uns sur les autres, et dont le grand a axe serait perpendiculaire aux salbandes des filons. On y voit du basalte noir « fragmentaire, avec péridot, et passant même à une pépérite plus dure que « celle dans laquelle il est encaissé.
(c Ces pépérites ont de la tendance à se déliter en boules, comme les basaltes. « Leur étude fait supposer qu'ils sont en grande partie le résultat d'une érup- « tion boueuse qui aurait précédé ou accompagné la grande éruption de « Saint-Romain. La présence du fer hydroxydé et des résinites démontre la « présence d'eaux minérales souterraines qui se seraient fait jour en même « temps. D'un autre côté, on voit descendre, au Sud, de véritables traînées de « pépérites sur lesquelles sont bâtis les villages de Saint-Maurice et de Lissât. « Quelquefois ces grandes masses de pépérites contiennent les filons presque « entièrement composés de boules basaltiques^ ».
Gomme on le voit les idées du savant naturaliste diffèrent bien peu de celles que nous avons exposées plus haut. Il suffit en effet d'ajouter la relation de cause à effet entre les filons basaltiques et les pépérites et d'en rajeunir un pen la date. Les pépérites semblent bien en effet postérieures à la nappe supérieure de Saint-Romain, puisque sur quelques points très rares il est vrai, il semble s'être produit un épanchement localisé sur le fianc de la vallée déjà en grande partie creusée.
Versant oriental, — Les pépérites font à peu près totalement défaut sur ce versant. Les terrains oligocènes normaux, très riches en produits siliceux, se poursuivent jusque vers l'altitude 700, sans présenter le moindre produit basaltique alors que sur l'autre versant les pépérites descendaient jus-
< Lkcoq. Les époques géologiques de rAuvergne» T IV, p. 38.
que vers 500 et même au dessous. Les calcaires du Stampieu inférieur et moyen supportent sur le versant S.-E., entre le sommet (779) et Benaud une formation assez spéciale, riche en produits basaltiques mais toute différente des pépérites précédemment étudiées. Ce sont des agrégats de morceaux de basalte, généralement arrondis par altération, de la grosseur d'une noix, riches en cristaux libres d'hornblende, avec quelques fragments de calcaires et de granité, le tout est réuni par un ciment blanchâtre peu abondant, dans lequel on observa des fîlonnets d'aragonite. Bien que les affleurements soient assez rares, on peut s'assurer que les éléments basaltiques deviennent de plus en plus petits et se mélangent à mesure qu'on s'élève, à une proportion de plus en plus grande de produits détritiques sédimentaires. Il semble que la coulée repose, à 710, sur cette formation modifiée qui peut être envisagée comme un système alluvial à éléments fins. Quant à son âge, il est impossible de le fixer actuellement en l'absence de fossiles, mais si l'on compare à la faible altitude (470) de la terrasse du Pliocène supérieur sur le flanc opposé, on doit considérer ces alluvions (avec projections remaniées) et la nappe supérieure comme bien antérieures au Pliocène supérieur.
Versant Nord. — Busséol. — Ici les phénomènes sont très complexes et diffiles à étudier sous les éboulis ou les cultures. Les observations que j'ai pu faire sur ce versant sont insuffisantes et ne permettront pas d'être affirmatif pour beaucoup de points. Des recherches ultérieures seront nécessaires pour éclaircir certains faits que je devrai me borner à signaler, bien que je sois absolument convaincu qu'ils rentrent dans les cas déjà étudiés.
Voici d'abord les faits tels que j'ai pu les observer. Le plateau de Saint-Romain se termine au N.-E. par une pente assez raide qui arrive jusqu'à un col, à 585, sur lequel est bâti le village de Busséol. Ce village est dominé au Nord par les ruines d!un vieux château élevé sur une butte isolée, très escarpée à la partie supérieure, et dont l'altitude est de 610. Un petit ravin longe le bord oriental de ce piton et se continue jusque vers Ceyssat Sur le flanc Nord du puy de Saint- Romain, les éboulis empêchent toute observation. Dans la tranchée du chemin qui va rejoindre la route de Ceyssat à Benaud, des marnes et des calcaires jaunes (Stampien moyen) afileurent. Le col est occupé par des pépérites stratifiées qui se voient encore à la même hauteur à l'Ouest du château. En suivant le petit chemin qui descend rapidement sur ce versant occidental, au-dessous des pépérites stratifiées au milieu desquelles apparaît un affleurement de marnes jaunes, se trouvent des alternances de marnes et de grès un peu calcaires jaunâtres ou verdâtres qui descendent jusque vers 525 ; puis on rencontre des marnes jaunes et des argiles avec lignites. Le sous-sol est ensuite masqué. Sur le versant Nord, dans le petit chemin, les éboulis contiennent de nombreux débris de calcaires silicifiés à phryganes, de meulières et de grès calcaires ne renfermant aucun débris basaltique ; ces calcaires et ces grès appartiennent à la partie supérieure du stampien moyen tandis que les marnes observées sur le versant occidental sont de la base de ce niveau. Sur tout le versant oriental on observe des pépérites, stratifiées vers le haut et plongeant assez fortement vers leN.-O., massives
332 ÉTUDES GEOLOGIQUES SUR LA LIMAGNS
vers la base. Ces pépérites massives se poursuivent jusque dans le fond du ravin, et rappellent les pépérites de Jussat et de Julliat. Enfin, et ce fait avait vivement frappé Lecoq, les pépérites sont surmontées à la partie supérieure, par une puissante masse de meulière siliceuse très dure de 25 m. de hauteur sur laquelle se dressent les ruines du vieux château. Les meulières ne présentent pas de stratification. Sur le versant oriental, elles reposent sur des grès siliceux zônés à peu près horizontaux ou avec une légère inclinaison vers l'Ouest dans l'ensemble, mais les feuillets sont très contournés. Sur le bord méridional, la meulière se montre formée par un agrégat de blocs de calcaires différents, recimentés et silicifiés. On y aperçoit même un bloc de basalte altéré de plusieurs décimètres cubes.
On pourrait d'après ce qui a été dit précédemment expliquer les faits d'une manière très simple. Un filon basaltique profond dirigé vers le N. N.-K. passant sous le village de Busséol et sous le château, mais un peu plus près du bord oriental a produit les pépérites massives observées vers le fond du ravin, et une auréole plus étendue de pépérites stratifiées supportant le village de Busséol et* affleurant encore, bien que faiblement, à la partie supérieure du versant occidental. Le filon s'est écrasé sous la masse résistante de meulière supérieure qui n'a pas été pénétrée, ou l'a été seulement par quelques faibles lobes de basalte.
Saint-Georges-ès-Alliery Ceyssat. — Sur le versant Nord du puy basaltique de Saint-André qui s'élève entre La Roche-Noire, Busséol et Mirefleurs, il existe encore des pépérites très développées, identiques à celles du versant occidental de Saint-Romain. Les éboulis empêchent d'en faire une étude détaillée. Cependant on peut les examiner d'une manière satisfaisante en suivant le chemin du Pérignat à Saint-Georges. Les pépérites forment une crête saillante audessus des alluvions (a*). Elles se présentent sous la forme massive et renferment à la base de gros blocs de basalte et de calcaire. On peut les suivre le long de la côte jusque vers Saint-Georges où elles disparaissent sous des éboulis. En certains points on aperçoit quelques couches stratifiées, mais la plus grande partie de la masse est dépourvue de stratification. S'il s'est produit un épanchement comme semblerait le faire supposer l'allure des pépérites en quelques points, l'âge de ce massif serait assez facile à fixer, puisque l'épanchement serait arrivé jusqu'au fond de la vallée quaternaire.
Un massif semblable et parallèle au premier se développe du château de Montel jusqu*à Ceyssat et à Lignât dans des conditions identiques au lambeau de Saint-Georges. N*ayant aucune observation nouvelle sur ces points, je me bornerai à renvoyer à la feuille géologique de Clermont où ces lambeaux sont parfaitement figurés et à l'ouvrage de Lecoq (T. IV, p. 99) qui a pu les étudier au moment de l'ouverture d'un chemin allant au château de Montel. Ces pépérites sont d'ailleurs identiques à celles de Saint-Romain et elles ont certainement la même origine. Toute cette région est coupée de nombreuses failles, généralement N.-S. et beaucoup de ces failles ont permis l'ascension du basalte. On peut ajouter que les terrains oligocènes (Stampien moyen) qui affleurent entre les
deux lambeaux précédents, sont exploités pour la fabrication de la chaux ; ils présentent des caractères normaux et ne renferment pas la moindre trace de basalte.
Rongeât. — Sur la route de Billom à Vic-le-Comte, à 1 kilomètre environ au Sud de Rongeât, un lambeau pépéritique est coupé en tranchée et se poursuit ensuite jusque vers le basalte qui couronne la colline cotée 595. Ce massif pépéritique traverse les marnes et calcaires jaunes du Stampien moyen que Ton peut observer vers la Boissière au-dessous des aflleurements pépéritiques ; on les retrouve sur la route au-delà et au-dessus de ces affleurements, en montant vers le col, à l'Est du puy de Montmol. Partout, en dehors du massif pépéritique, les sédiments ont des caractères absolument normaux.
L'origine intrusive du massif pépéritique apparaît très nettement et ses relations avec les filons basaltiques sont évidentes. Plusieurs filons basaltiques coupent en effet la route au Nord de la Guesle et pénètrent dans le massif pépéritique Dans la tranchée de la route les pépérites ne présentent pas de stratification nette. Elles forment un agglomérat confus dans lequel on peut observer de nombreux blocs de basalte, de granité, et un peu plus loin, près des filons basaltiques, un petit lambeau de calcaire emballé et très métamorphisé. Vers le début de la tranchée au N.-E. on aperçoit, au milieu des pépérit2s massives, une sorte de banc plus compacte plongeant fortement vers le N.-E. C'est la même inclinaison que l'on observe dans les trois filons basaltiques parallèles qui se voient un peu au-delà du milieu de la tranchée. Une grosse masse basaltique existe à quelques mètres plus haut, sur l'autre côté de la route, et ne se traduit dans la tranchée que par des pépérites plus compactes, plus dures.
Dès que Ton s'élève de la route vers le point 595, les caractères changent rapidement. Les pépérites massives passent, dans un intervalle de quelques mètres, à des pépérites stratifiées en bancs plongeant fortement vers le N.-E. Des blocs de basalte et de granité avec quelques morceaux de calcaire métamorphisé sont englobés par ces pépérites. Les éléments deviennent ensuite de plus en plus fins, des lits de grès et de calcaires silicieux plongeant aussi vers le N.-E., apparaissent dans la formation. Des blocs emballés de calcaires à phryganes et Hydrobies, très métamorphisés se retrouvent encore. Enfin les pépérites très rubéfiées supportent le basalte vers 570.
La nature intrusive de cette masse ne peut être contestée ; elle perce les marnes et calcaires jaunes du Stampien moyen qui ont leurs caractères normaux en dehors de la zone pépéritisée très restreinte. Sur la route on voit les dykes basaltiques se transformer en pépérites compactes non stratifiées. Dans ces pépérites on observe quelques bancs de calcaire très métamorphisés. Les phénomènes sont bien identiques à ceux que j'ai déjà signalés en de nombreux points. Les marnes seules ont été pénétrées par le basalte et transformées en pépérites non stratifiées au voisinage du filon, stratifiées un peu plus loin. En outre, comme à Gergovia, la stratification des pépérites est parallèle au dyke instrusif, les couches pépéritiques plongeant fortement au N.-E. comme les filons basaltiques. Les bancs
334 ÉTUDES GjËOLOGIQUES SUR LA LIMA6NË
calcaires intercalés dans les marnes ont été conservés, mais ils ont été très métamorphisés et dérangés de leur position normale.
Saint-Julien-de-Copel. — Les phénomènes sont beaucoup moins nets — parce que leur observation ne peut pas être complète sous les éboulis très épais — dans le massif pépéritique delà Chéride au Sud-Est de Saint Julien-de-Copel. Les affleurements très rares n'ont parfois que quelques décimètres carrés de sur. face. Mais ce que j'en ai vu me permet déjà d*affirmer que les phénomènes ne diffèrent pas sensiblement de ceux qui ont été observés ailleurs.
Les pépérites se montrent dans le chemin qui va du point 501, à Roche, vers la Chéride ; on les observe de nouveau sous le basalte qui termine le plateau, et enfin dans le chemin de la Chéride à Saint-Julien-de-Copel. Des calcaires blancs lamellaires silicifiés, qui forment le petit plateau au Nord de la Chéride, interrompent les affleurements de pépérites et ne présentent aucune trace de produits basaltiques. L'exiguité des affleurements s'oppose à une étude détaillée. Mais on peut affirmer que les pépérites ne sont pas sédimentaires ; leur plongement très accusé dans des sédiments oligocènes horizontaux, le métamorphisme des blocs emballés^ la différence d'altitude très marquée correspondant à des horizons stratigraphiques différents sur deux versants rapprochés d'une même colline, sont autant de faits en désaccord absolu avec l'hypothèse sédimentaire.
Environs de Billom. — Turluron. — Les pépérites sont très développées, à Tétat de lambeaux isolés, dans les environs de Billom, comme on peut s'en convaincre à l'examen de la feuille géologique de Clermont ; Lecoq estime qu'il en existe plus de quarante dans le canton de Billom. Ces pépérites se présentent avec des caractères à peu près identiques à ceux déjà signalés.
A l'Ouest de Billom se dresse une colline isolée, le Grand Turluron, protégée à son sommet (655) par une nappe basaltique. Sur le versant méridional, on n'observe que des pépérites du niveau de la plaine jusqu'au sommet. A l'Ouest, les terrains oligocènes arrivent au contraire assez près du basalte supérieur. C'est un lambeau développé suivant la hauteur et non en surface, comme cela se produirait si les pépériles étaient sédimentaires. Leur examen vient démontrer qu'elles sont bien d'origine profonde, intrusive.
La masse pépéritique jaunâtre est dépourvue de stratification ; on y observe des blocs emballés de granité, de calcaires métamorphisés, entourés d'une patine blanche. Tous ces caractères s'accentuent dans l'apophyse pépéritique que l'on peut suivre jusqu'au fond de la vallée, au S. S.-E. du signal. Les blocs qui s'y rencontrent sont encore plus gros, plus altérés. Il semble bien que ce soit là un dyke vertical, la cheminée d'arrivée de la matière basaltique à travers les marnes. En quelques points, on voit d'ailleurs de petites surfaces de basalte à peine altérées.
Château du Mas d*Anteyras. -* Dans les marnes jaunes et les calcaires corn-
ÉTUDES GÉOLOGiQUEd SUR LÀ LiMAGNË m
pactes on volt, à 430, au-dessous du château, dans le petit chemin qui part de Noallat, une petite masse de pépérites non stratifiées ou à stratification très confuse avec hlocs de basalte, de calcaire altéré. Ces pépérites se trouvent sur le trajet d'une faille qui abaisse le voussoir oriental.
Les FromenU. — C'est probablement par la même faille que sortent les pépérites si développées que l'on peut observer vers le sommet du massif qui s'élève au N.-Ë. de Billom et sur lequel sont bâtis les hameaux des Froments, de Montaigut, des Oziaux, etc. On peut voir un affleurement basaltique (dyke ou reste de coulée ?) au monticule à TEst des Froments. Dans le chemin des Froments à Chamoira, des pépérites brunes bien stratifiées à peu près horizontales, semblent des produits de projection avec quelques blocs de calcaires emballés ; elles recouvrent, à la hauteur de Chamoira, des marnes et des calcaires jaunes à Limnées qui ont été autrefois exploités. L'extension des cultures empêche de faire des observations plus détaillées et il est difficile de se prononcer d'une manière définitive sur leur origine. Il est possible qu'ici les pépérites soient des produits de projection d'une époque relativement récente, aussitôt recouverts par une coulée basaltique. Mais il est possible aussi que le basalte de la partie supérieure ne soit pas autre chose qu'un affleurement du dyke qui aurait produit les pépérites.
Bien que ceci altère un peu l'ordre géographique suivi jusqu'ici dans cette description, nous allons terminer l'examen des gisements pépéritiques de la rive droite de l'Allier, Pérignat, Vertaizon, les nombreux lambeaux du puy de Mur, en y rattachant celui assez restreint de Pont-du-Chàteau, sur la rive gauche, puis le massif de Courcour, près de Seychalles, enQn le lambeau de Beauregard. Les pépérites sont excessivement développées dans toute cette région, mais leur étude est singulièrement compliquée par la rareté et Texiguité des affleurements, en même temps que par l'extension des cultures et des éboulis.
Pérignat'ès- Allier, Saint-Bonnet. — Le premier village est bâti sur des pépérites qui s'étendent un peu au Sud, mais se prolongent surtout vers le Nord dans la direction de Mezel. Elles forment la plus grande partie du plateau à 390; elles sont recouvertes par des alluvions du début du Quaternaire. Leurs caractères sont assez différents à l'Est et à l'Ouest. A l'Ouest, la route de Mezel les coupe en tranchée au Nord du Pérignat. Ce sont des pépérites brunâtres à stratiQcation assez confuse, renfermant quelques produits détritiques. Plus haut, on aperçoit des marnes sass qu'il soit possible de fixer les relations entre les deux formations. Aussi est-il impossible de dire si ces pépérites sont intrusives ou si elles sont un simple placage sur le flanc de la colline 390 ; la=présence de petits éléments détritiques (quartz) pourrait justifier cette hypothèse que la rareté des affleurements ne permet pas de vérifier. A l'Est, au contraire, les pépérites ont leurs caractères habituels. On peut les étudier au petit monticule à TEst de la route de Saint-Bonnet, entre les points 38â et 390. Ce
sont des pépérites brunes grossières, dépourvues de stratiGcation, s*altérant en boules ; certaines parties plus riches en basalte restent même isolées à Tétat de blocs perchés. Ces caractères se présentant au voisinage des dykes basaltiques, on peut supposer qu'il y a là un dyke profond . Il est probable que ce dyke est le prolongement de celui de Saint-Georges et qu'il se continue directement vers le Nord où la butte 427, à l'Ouest de Saint-Bonnet, présente des pépérites semblables.
Sur le flanc occidental de cette butte, on aperçoit à mi-côte des tufs pépéritiques grossiers qui semblent bien jalonner une cassure se poursuivant au Nord vers Mezel etDallet. Une autre cassure limite ce plateau à l'Est et a très probablement donné passage à un pelit épanchement boueux. A une faible distance au Nord de la rencontre des routes de Mezel et du Pérignat, un escarpement montre, en effet, une sorte d'agglomérat volcanique formé de blocs parfois très gros de calcaires métamorphisés et aussi de basalte: le tout est cimenté par une sorte de poudingue à petits éléments basaltiques. Tout le plateau (à 427) est couronné par des sables très épais avec galets assez gros, bien roulés, de basalte demi deuil, de trachyte, d'andésite, etc. Ces sables doivent appartenir au Pliocène supérieur. Je n'ai pas pu établir les rapports entre ces pépérites et les sables pliocènes.
Vertaizon. — Lecoq a bien décrit les pépérites de cette localité. « Tous « les environs de Vertaizon sont couverts de pépérites et de calcaires siliceux. « Les pépérites, surtout, sont extrêmement développées et s'étendent sur de a grands espaces au Sud et à l'Est de cette commune. Tantôt ces pépérites « sont éruptives et percent visiblement le terrain calcaire, tantôt elles s'éten- « dent sous forme de couches, à la manière de coulées boueuses qui ne seraient « pas loin de leur point d'origine. Quelquefois, ces pépérites contiennent des a boules. L'aspect des monticules qu'elles forment varie beaucoup. Us sont, en « général, composés d'une roche dure, à grains fortement agglutinés, et se prête sentant en masses informes comme un basalte mal prisme. En plusieurs « endroits, la roche a conservé sa dureté et constitue le sommet des monti- « cules ; ailleurs, elle est disgrégée, altérée, sur les points où le ciment lui a « manqué.
f Ce ciment est le carbonate de chaux, Taragonite ou le fer oxydé. Ce dernier « minéral était si abondant dans toutes ces éruptions, qu'il a coloré la terre a végétale en jaune sur une grande étendue.
a L'aragonite est cependant le minéral le plus fréquent dans ces pépérites. « Nulle part on n'a trouvé cette substance en aussi magnifiques échantillons <r que dans le cretix de Ckantagotir, C'étaient des druscs énormes collées par leur « base contre les parois d'une large fissure et dirigeant vers l'intérieur les « nombreux pointements de leurs aiguilles. On en a retiré autrefois des échancr tillons variant de 10 à 12 kilogrammes > ^
* Lbgoq. Les époques géologiques de l'Auvergne, T. IV, p. 93.
ÉTUDES GÉOLOGIQUES SUR Lk LIMAGNE 33Î
On peut constater, en effet, au Sud de Vertaizon, au puy de Pilaire, qui est entièrement pépéritique, des pépérites nettement stratifiées, d'autres, surtout vers le sommet, sont beaucoup plus compactes et rappellent celles que Ton trouve habituellement au voisinage des dykes. Les pépérites stratifiées descendent à l'Est jusqu'à la route de Billom, elles plongent parfois assez fortement vers le S.-E.; leur teinte est beaucoup plus foncée vers le sommet que sur les flancs.
A l'Ouest de Vertaizon, dans le fond même de la petite vallée, on peut observer un autre dyke pépéritique qui sera étudié avec les pépérites du massif du puy de Mur.
Puy de Mur. — Ce large massif qui s'étend de Mezel et Chauriat jusqu'au coude de l'Allier au Nord, a une structure excessivement complexe, par suite des nombreuses failles qui l'entament. Les cultures, les éboulis viennent encore gêner l'observation . Parmi ses nombreux lambeaux pépéritiques, quelquesuns se présentent avec les caractères normaux que nous connaissons déjà, d'autres sont d'une interprétation plus difficile par suite de la rareté des affleurements et leur origine restera sans doute hypothétique jusqu'à ce que des tranchées les aient entamés.
Versant Nord. — Lorsqu'on aborde le puy de Mur par le Nord, en suivant le petit chemin qui part de la station de Pont-du-Ghàteau et aboutit au point 450, on est frappé par le développement des pépérites qui descendent ici jusque vers 350, presque au niveau des alluvions anciennes de la plaine, en dessinant sur le flanc de la montagne deux arêtes divergentes très accusées. Ces pépérites émergent du voisinage du point 450. Elles se présentent d'abord comme un amas substratifié ; plus bas, en suivant le chemin, toute apparence de stratification disparaît dans ces pépérites dont les éléments sont assez fins. Puis viennent des pépérites brunes, nettement stratifiées et plongeant très régulièrement et d'une manière uniforme de 20® vers TO. S.-O. A 360, la stratification disparaît et les pépérites prennent une structure d'agglomérat tendant à se déliter en boules.
Au pied de ces pépérites massives, on voit des sables jaunâtres formés de la réunion d'éléments basaltiques fins et qui proviennent probablement d'un remaniement par les eaux de la masse pépéritique. A l'Est de la terminaison de cette première masse, émerge de la plaine un petit monticule arrondi formé de pépérite scoriacée. On peut observer le substratum dans le chemin venant de Dallet, sur le versant occidental de l'arête pépéritique. Ce sont des calcaires blancs à Limnea pachygaster, H, Ramondi, avec nodules irréguliers de silex, plongeant assez fortement vers le N.-E. Ces calcaires viennent buter, en ce point, contre une faille, sensiblement N.-S., qui abaisse le compartiment occidental. Une seconde arête pépéritique se détache de ce point 450 et se poursuit vers le N. N.-E. jusqu'unpeu au delà du point 411. Les pépérites descendent presque jusqu'au niveau des alluvions de la plaine ; elles sont brunes, bien stratifiées, avec plongement vers l'Ouest. Ces deux arêtes pépéritiques viennent se rac-
corder au point 450 suivant une dépression en forme de cirque ou de demicratère. Il est possible que les deux arêtes soient le résidu d'un seul système filonien^ tel que nous avons eu occasion de le définir, et dont Taxe aurait été dirigé sensiblement vers le Nord, suivant la faille, à partir du point 450. Le pendage des couches, inverse sur les deux arêtes, serait à Tappui de cette hypothèse. Les différences d'aspect observées dans les pépérites seraient dues à l'irrégularité du dyke basaltique qui serait arrivé plus ou moins près de la surface, suivant les points. Quant à leur Âge, il estdiflicile de le préciser; tout ce que Ton peut dire, c*esl qu'elles sont antérieures à la terrasse quaternaire de la station de Pont-du-Cbàteau, car, vers la base, les pépérites ont été remaniées par les eaux.
A partir de ce point 450, si Ton se dirige vers le plateau basaltique au S. S-.O., après avoir traversé une série d'assises oligocènes (calcaires concrétionnés avec phryganes, calcaires marneux et marnes jaunes à Hydrobies et Gyrènes), on arrive, à 520, à une corniche saillante qui se voit sur tout le versant N.-£. du puy de Mur. Cette corniche est formée par des assises assez spéciales. La base est composée de marnes et calcaires jaunes et de marnes blanches avec lits friables à Spongiaires. Dans les marnes blanches à mica blanc, on aperçoit à la partie supérieure quelques éléments basaltiques. Au-dessus, sur i mètre de hauteur, se trouve une sorte de grès pépéritique jaunâtre h la base, bleuâtre ou grisâtre à la j)artie supérieure, régulièrement stratifié et qui est formé par du quartz et des produits volcaniques altérés et transformés en argile. £nûn, la corniche se termine par des pépérites dures, blanc-jaunâtre, à stratification assez régulière, dont l'épaisseur est d'environ 4 mètres. D'autres pépérites plus tendres se voient ensuite jusqu'au basalte qu'elles paraissent supporter. Cette corniche débute sur le versant Nord, un peu & TOuest du petit bois d'acacias. Les marnes vertes du substratum sont ravinées par les pépérites ; on peut observer le même fait un peu plus à l'Ouest, où il n'y a plus de corniche apparente. Les marnes et les calcaires marneux qui supportent les pépérites ne renferment aucune trace de produits basaltiques. A la partie supérieure du ravin qui passe près de la ferme de Sainte-Marcelle, on peut observer, à moins de 2 mètres du basalte supérieur, les marnes à Hydrobies dépourvues de produits étrangers, affleurer sur le bord du ravin. Les pépérites semblent être un placage ou des restes d'alluvions anciennes mélangées à des produits basaltiques altérés, bien que partout ailleurs, sous la végétation abondante, elles paraissent arriver jusqu'au basalte. En un point exactement à l'Est de la ferme, où l'on voit le contact inférieur, les pi' péri tes plongent au S -0., les marnes sont horizontales. Le mode de formation de ces pépérites nous échappe. Elles diffèrent de celles qui ont été étudiées jusqu'ici par leur aspect, leur structure, leur composition ; il est possible que les eaux courantes soient intervenues et qu'on doive les considérer comme des restes de terrasses déposées au voisinage de cheminées basaltiques à une époque relativement ancienne, mais ce n'est là qu'une hypothèse basée sur des faits insuffisants.
Sur le versant oriental, cette corniche pépéritique supérieure disparaît ; les
marnes affleurent jusque presque vers le basalte supérieur. Mais une nouvelle corniche qui se dessine déjà à l'Est de Sainte-Marcelle, s'accuse de plus en plus et se poursuit jusque vers le point 506 ; son altitude est comprise entre 480 et 500. La composition de cette corniche, bien marquée sur les cartes topographiques, présente certaines analogies avec celle de la précédente. A la base on voit des alternances de couches blanches formées de cristaux de calcite et de restes de Spongiaires, avec des sortes de grès pépéritiques tendres. Au microscope ces grès sont formés d'un magma d'altération argileux avec nombreux morceaux de quartz ; les éléments détritiques étrangers sont tous entourés par une gaine de calcite secondaire. Au-dessus viennent des produits basaltiques fins cimentés ultérieurement par du calcaire et enfin une grosse masse (4 à 10 m.) d'une pépérite massive, substratifiée, dans laquelle on peut observer des lits à éléments basaltiques plus gros; ici encore ces éléments sont entourés d'une gaine de calcite secondaire. La corniche s'abaisse, s'atténue et disparaît en arrivant vers le point 506. Dans la tranchée du nouveau chemin de Mezel à Vertaizon, on voit des pépérites stratifiées, tendres, recouvrir les marnes et les calcaires marneux. L'origine de cette corniche doit être sensiblement la môme que celle de la corniche supérieure. 11 est possible que ce soit une terrasse fluviatile édifiée au voisinage d'un point éruptif et qui aurait été cimentée après coup par des eaux minérales, comme cela s'est produit pour la terrasse qui borde la rive gauche de l'Allier, en face de Sainle-Marguerile. Les points éruptifs abondent d'ailleurs dans cette région, il en existe notamment un très net à 200 m. au Sud du point 506 et sur lequel nous aurons à revenir.
Enfin on voit encore une troisième et dernière corniche sur ce versant orien* tal. Elle forme le rebord oriental de la petite colline 387-423 au Nord de Chaùriat. Des grès pépéritiques s'élèvent verticalement sur 15 à 20 m. de hauteur. On y observe des lits de produits basaltiques en stratification entrecroisée très nette, le substratum n'est pas visible sur ce versant. Après une interruption ces grès reparaissent au N.-O. de Ghauriat o^ ils ont même été exploités. Dans l'ancienne carrière, la stratification entrecroisée apparaît encore très nettement. On peut observer dans ces pépérites des morceaux de calcaire métamorphisés. Au delà, en continuant vers l'Ouest, les pépérites disparaissent totalement et laissent apercevoir l'oligocène normal.
Ces pépérites inférieures sont un simple placage sur l'oligocène. Dans la tranchée du nouveau chemin de Mezel h Vertaizon, un peu au Nord du point 425, on peut en effet voir, à 390, le contact des deux formations entamé sur près de 10 m. de hauteur. Les pépérites jaunes ravinent profondément le substratum formé ici par des marnes vertes ou jaunes et des calcaires jaunes à Hydrobies. Suivant la ligne très sinueuse de contact, on observe une couche d'un calcaire jaune- rougeàtre spécial (calcaire recristallisé) de 10 à 20 cm. d'épaisseur, qui suit toutes les inflexions de la masse pépéritique quel que soit le substratum, marneux ou calcaire. Au-dessous de ce banc calcaire, les marnes sont altérées sur une épaisseur de 10 à 30 cm.
On peut donc affirmer, d'après l'observation directe, que la corniche pépé-
340 ÉTUDES GÉOLOGIQaES SUR LA LIMAGNE
ritique inférieure est un placage. A TOuest la masse pépéritique a développé des phénomènes de mélamorphisme assez intenses sur le substratum, à TEst elle témoigne de l'action de Peau.
Enfin, pour terminer ce qui a trait aux pépérites de ce versant, ajoutons que dans la vallée, sur le chemin qui vient aboutir de Sainte-Marcelle à la route de Chauriat, tout près et à TOuest de Vertaizon, un des dykes du système du Mont Pilaire vient redresser les calcaires (à Limnea comea) et les marnes et l'on voit apparaître les pépérites non stratifiées delà partie centrale du système lilonien.
Versant Sud. — La barre pépéritique supérieure disparaît comme on Ta vu plus haut. La barre moyenne observée entre 480 et 500 vient se raccorder à un point éruptif net coupé par le chemin allant de Ghauriat vers le N.-O. au point 506. Ce point a été découvert et très soigneusement décrit par M. Paul Gautier: « A la hauteur de la côle d'altitude 480, elles (les marnes horizontales à Nelix « Ramondi) sont recouvertes par des pépérites, puis s'arrêtent brusquement en ce face d'un gros massif de celte roche qui forme en ce point un éperon coupé en « muraille verticale au-dessus de l'intersection de deux chemins, dont Tencais- « sèment très profond a entamé le pied de cet escarpement. Ces pépérites « offrent un remarquable exemple de structure perlitique. Les sphéroïdes qui « résultent de ce phénomène d'altération montrent à l'intérieur une roche bleue « noirâtre entourée de zones concentriques passant, de dedans en dehors, par « les teintes grises, verdàtres, brunes et jaunes suivant leur degré d'éloigne- « ment du centre du sphéroïde.
« Les délits qui en résultent, donnent un sable argileux de couleur ocreuse, « dans lequel il n'est pas rare de trouver des fragments de calcaire, de grès, « d'argile, de basalte très noir et de roches anciennes. Ces débris se retrou- « vent également dans les parties saines des sphéroïdes ou font saillies â Tex- « térieur de certains d'entre eux. Ils n'ont jamais de place déterminée ou de « dispositions en lits parallèles provenant d'un triage par ordre de grosseur ou « de densité. Ce sont làdesenclaves bien déterminées qui ont subi fortement l'in- «f fluence de la roche encaissante
a La masse des pépérites dans laquelle on ne peut distinguer aucune trace de « stratification, est constituée par des grains de basalte nombreux associés à des a grains très ténus de quartz, de feldspath, etc., noyés dans une pâte fine qui « donne à l'ensemble un aspect bréchiforme très marqué.
«f En se dirigeant toujours vers l'Ouest, on remarque que les pépérites n'of- Q frent plus de sphéroïdes aussi volumineux, mais deviennent de plus en plus ic altérées, prennent une teinte plus jaune, traversée de bandes brunâtres et fina- « lement s'arrêtent contre les couches de marnes tertiaires inclinées vers l'Ouest a sous un angle de 20° et qui semblent avoir été soulevées par la sortie de ces « pépérites qu'elles recouvrent très nettement.
« Celte hypothèse, du reste, n'est pas sans fondement, car en examinant « attentivement le contact des deux roches, rendu d'ailleurs très visible et palet pable par la tranchée du chemin, on voit que la couche des marnes tertiaires
« qui repose directement sur les pépérites, est absolument métamorphisée
« et transformée sur une épaisseur de 10 à 15 cm., en une sorte de marbre cr ocreux dont la partie inférieure est divisée en fragments tordus entre les inn terstices desquels ont pénétré les pépérites. Il y a donc bien eu là une action a exercée par les pépérites sur les marnes qui les recouvrent, car les couches « supérieures sont restées saines et les fossiles nombreux qu'on y rencontre « n'ont subi aucune altération » ^
De cette observation, M. P. Gautier concluait : 1^ que les pépérites du point observé sont éruptives ; 2^ que leur époque de sortie est postérieure au dépôt des couches à Hélix Ramondi^
Je n'ai rien à modifier à ces conclusions. J'ajouterai seulement que les calcaires sont très développés, beaucoup plus que les marnes au voisinage du point considéré ; c*estun dyke basaltique entouré de pépérites massives identique à ceux décrits précédemment.
Entre le point éruptif signalé plus haut et le village de Chauriat, vers 400, au croisement des cinq chemins, on aperçoit encore quelques pépérites qui sont la terminaison vers l'Ouest de la barre pépéritique inférieure étudiée précédemment et que nous avons vue, d'une façon certaine, appliquée contre loligocène.
Au S. de Chauriat se trouve un monticule (452) en grande partie pépéritique. Sur le versant Nord, il est formé de marnes et de calcaires jaunes ; sur le versant S.-O. au contraire, il est uniquement composé de pépérites massives qui descendent sur la route jusqu'à la plaine, à 385. La nature intrusive de ces pépérites est ici manifeste, il est possible même qu'elles se soient épanchées en quelques points, ce qui supposerait une topographie sensiblement identique à celle qui existe actuellement et conduirait à leur attribuer une date récente.
Il reste, comme on le voit, dans l'étude du Puy-de-Mur. bien des lacunes qui exigeront sans doute beaucoup de temps pour être comblées. Le phénomène des pérérites paraît ici plus complexe que partout ailleurs et beaucoup jugeront peut-être les observations insuffisantes. Cependant en examinant les faits dans leur ensemble on peut encore se convaincre, en dehors des points de détail, que les pépérites du Puy de Mur, quelle que soit leur origine ne peuvent pas être stratifiées dans les sédiments oligocènes.
On a vu en effet qu'il existe trois barres pépéritiques sur les versants N. N.-E, et S.-E. du puy de Mur. Le mode de formation de ces accidents demeure hypothétique^ mais le fait essentiel est que tous renferment des produits volcaniques associés, de manières diverses, à des éléments étrangers. On peut constater — et le fait attire immédiatement le regard dès qu'on examine ces versants du plateau — que ces barres sont continues et ne présentent aucun ressaut, aucune dénivellation. Or les terrains oligocènes sont failles et subissent des dénivellations très importantes avec pendage variable dans les divers compartiments. Une grande faille N.-S. notamment, passant par le point 506 et le
* Gautier. Observations sur les pépérites du Puy de Mur. B. S. G. F,, 3« série, T. XVIII, p. 897.
Ui
point 4î)0, fait buter les marnocalcaires du stampien moyen à l'Est contre le stampien supérieur à l'Ouest. Ce seul fait, facile à vérifier, suffit à démontrer l'indépendance absolue des formations pépéritiques du puy de Mur avec Toligocène et la date relativement récente, certainement post-miocène, de ces roches à éléments volcaniques. Des observations ultérieures me permettront j'espère, d'éclaircir leur mode de formation et de préciser leur âge.
Versant occidental. — Mes observations sur ce versant ont été à peu près nulles, car les cultures et les éboulis ont presque tout envahi. Je serai donc obligé pour cette partie de renvoyer aux auteurs, Poulett-Scrope, Lecoq et Bouillet, qui plus favorisés, ont pu relever des coupes. Poulett-Scrope a en effet donné une coupe et une description fort intéressante S des escarpements de l'Allier entre Dallet et Pont-du-Château et du versant occidental du Puy-de- Mur. Cette coupe, un peu complétée, se retrouve dans l'atlas de Lecoq et Douillet*. Les escarpements de l'Allier sont fort intéressants, ils sont malheureusement inaccessibles en dehors de la période des basses eaux de l'Allier. En septembre et en octobre 1900, en avril 1901, il m'a été impossible de les aborder et j'ai dû me borner à les regarder de la rive opposée. Les descriptions de Poulett-Scrope, de Lecoq et de Douillet, concordent d'ailleurs parfaitement, au point de croire que les observations de l'illustre géologue anglais ont servi de modèle à ses successeurs. La description de Lecoq étant la plus complète pourra suppléer à l'insuffisance de mes observations ®:
« L'Allier qui passe au pied de cette montagne (le puy de Mur), a mis à « découvert une coupe qui permet d'exammer la nature du sol depuis le niveau a de l'eau jusqu'au sommet du Puy-de-Mur, malgré l'intervalle cultivé qui « sépare cette montagne du lieu où s'écoulent les eaux de la rivière. La couche « la plus profonde est formée d'un pépérite ferrugineux, contenant beaucoup a de calcaire, lequel plonge bientôt sous les eaux. Elle est recouverte par une a assise assez mince de calcaire coquiller qui supporte un banc de calcaire blanc « beaucoup plus épais, et qui contient du carbonate de soude, lequel se préa sente en efflorescences blanches et légères. Le pépérite reparaît alors, puis « une nouvelle couche de calcaire verdâtre, sur laquelle repose encore une « assise de pépérite moins considérable que la précédente. Cette formation est « terminée par un dépôt de cailloux roulés qui comblent le creux qae formaient « les couches disposées en fond de bateau. Cette alluvion s'étend jusqu'au pied « de la montagne, où Ton voit de nouveau reparaître le pépérite, dont les « assises tantôt droites et plus souvent penchées, constituent plusieurs monti- « cules que l'on aperçoit sur la gauche. On y trouve quelques couches subora données d'un calcaire siliceux rubanné. Le calcaire marneux se montre « au-dessus et y forme une assise très épaisse, sensiblement pure à sa base, « et contenant ensuite différentes matières. Vers la partie moyenne on y trouve
* Poulett-Scrope. Géologie et volcans éteints du Centre delà France, trad. Vimont. PI. I du texte, p. 26-27.
* Legoq 6t BouiLLET. Vuos ct coupcs géologiqucs du département du Puy-de-Dôme.
* Lecoq. Les époques géologiques de l'Auvergne, T. Il, p. 363.
« des rognons de ménilite, un peu plus haut une couche assez mince de calcaire a oolitique, du calcaire tubulaire dont les tubes isolés gisent épars sur le flanc (( de la montagne, et vers sa partie supérieure, des couches subordonnées à « un tuf trachytiqueS qui préludent à une assise plus considérable de cette <c roche sur laquelle repose directement le plateau basaltique qui termine cet a ensemble.
a En supposant, ce qui est probable, que les assises qui offrent leurs tranches « sur les bords de la rivière, viennent seulement s'adosser à celles de la montaa gne, il n*en serait pas moins démontré que des produits volcaniques sont a recouverts par de grandes masses de calcaires marneux ».
Notons tout d'abord que dans la coupe originale de Poulett-Scrope, qui a visiblement inspiré celle de Lecoq et Bouillet et la description de Lecoq^ les pépérites inférieures affleurant à l'extrémité Nord de l'escarpement au niveau de l'Allier, ne paraissent pas interstratifiées, elles traversent le calcaire à coquilles d'eau douce et terrestres. Les pépérites de l'escarpement reposent sur une couche d'un calcaire un peu spécial que Poulett-Scrope décrit avec détail : a Un lit simple, épais de dix pouces, repose sur le précédent (calcaire « natrifère de Bouillet et Lecoq). Il est formé d'un calcaire très compact, dur, à « grains fins et à cassure conchoïde, d'un bleu noir profond, couleur qu'il doit « probablement aux cendres volcaniques ».Oron observe fréquemment des calcaires semblables ou de couleur jaune foncé à la base des pépérites et lorsqu'on les examine on reconnaît que ce sont des calcaires recristallisés, métamorphisés. Lecoq signale en outre un banc de c calcaire verdâtre i intercalé dans les pépérites. C'est à ce banc que se bornent en somme les intercalations de l'oligocène dans les pépérites. Or on a déjà vu suffisamment de bancs calcaires semblables respectés par l'intrusion pour que ce fait pris isolément n'ait aucune signification. Il est très probable que ce banc porte des traces de métamorphisme.
En outre, il est un fait sur lequel je dois faire quelques réserves, les pépérites de l'escarpement, vues de la rive gauche, semblent raviner d'une manière sensible les calcaires du substratum. Sur la rive gauche où l'on peut étudier ces calcaires, ils sont totalement dépourvus de projections basaltiques et n'ofl'rent nulle part de pépérites bien qu'en certains points ils arrivent à une hauteur supérieure à l'affleurement supérieur de l'escarpement sur la rive opposée.
Dans sa description Poulett-Scrope ne signale aucun affleurement pépéritique au-dessus de cet escarpement sur les flancs du puy de Mur : a Immédiate- « ment derrière cet escarpement s'élève le puy de Dallet (ou de Mur), colline « isolée d'environ 900 pieds d'élévation au-dessus de la rivière, entièrement « composée de couches répétées de calcaire d'eau douce et de marne, sauf un « lourd chapeau de basalte qui le surmonte ». Lecoq mentionne au contraire les pépérites, en assises droites ou penchées, à la base de la montagne; il est vrai qu'il est assez disposé à penser que ces pépérites de la base du puy et les couches oligocènes qui les surmontent ne sont pas en continuité avec celles des escar-
* Basaltique .
pements. Quels que soient les rapports entre ces deux formations, la coupe même donnée par Douillet et Lecoq semble exclure pour les pépérites une origine sédimentaire pendant Toligocène. Les pépérites figurées dans un petit mamelon à l'Est des escarpements de l'Allier, sont fortement plissées en anticlinal avec plongement très accusé de 20* à 30* au N. et au S., tandis que les calcaires marneux et toutes les assises sédimentaires supérieures sont en bancs horizontaux. Je n'ai observé nulle part cette disposition en anticlinal aussi accusé dans les sédiments oligocènes de la Limagne et il serait bien étrange que des mouvements assez intenses pour provoquer des plis et des discordances semblables en ce point n'aient laissé aucune trace ailleurs. Le banc de calcaire siliceux intercalé dans les pépérites de ce mamelon et participant à leur forte courbure ne se trouve pas dans sa position normale, il rappelle les bancs semblables que l'on peut observer dans les pépérites intrusives de Marmant, du puy Saint-Romain, de Gergovia. etc. Il semble bien au contraire que ce monticule pépéritique a une origine identique à la plupart des lambeaux de pépérites signalés jusqu'ici ; il appartient probablement à la zone pépéritique externe, stratifiée, d'un dyke basaltique profond ^ Cette conclusion apparaftra avec plus de force encore après l'étude du massif pépéritique de la rive gauche de l'Allier, à l'ouest de Dallet.
On peut remarquer qu'aucun des auteurs précédents ne signale d'intercalations pépéritiques sur le versant même du puy de Mur, les barres pépéritiques si nettes sur le côté opposé ne contournent pas la montagne et ne la traversent pas, ce qui se produirait certainement si elles avaient été déposées dans les lacs oligocènes.
Pont du-Chftteau. — C'est encore à Lecoq que je renverrai pour les renseignements sur cette localité, par suite de l'insuffisance de mes observations personnelles *. 11 décrit les pépérites des environs de Pont-du-Chàteau qu'il considère tantôt comme des coulées boueuses (au nord de la ville), tantôt comme des couches stratifiées dans les calcaires (Mâchai, carrières de Pont-du-Château), tantôt comme des dykes traversant les calcaires.
D'après ce qui a été dit précédemment, lalternance des calcaires et des pépérites à Mâchai, que Lecoq estime évidente, est au moins douteuse. Il en est de même pour les intercalations de Pont-du-Château. Le point décrit et figuré (fig. 68, p. 419) par Lecoq, a, en effet, toutes les apparences d'un pointement éruptif, arrêté au calcaire qui a cependant été relevé et fendillé.
Ce n'est qu'à regret que j'ai dû me borner à des citations pour les pépérites de Dallet et de Pont-du-Château. J'aurais pu les passer sous silence et m'en tenir à la description des lambeaux que j'avais pu observer directement, si ces points
^ Ce dyke n'est pas purement hypothétique, il a été rencontré dans le village de Dallet même, beaucoup de caves ont été creusées dans les pépérites et ont atteint le basalte. « Lecoç. Loc, cit. y T. Il, p. 475.
n'étaient précisément parmi ceux qui ont servi à Poulett-Scrope à établir sa théorie sur les pépérites oligocènes, a On ne trouve, dit l'illustre géologue a anglais, aucune trace de roches volcaniques dans les conglomérats ou les a grès qui constituent le terme inférieur de la formation d'eau douce. Mais dans ce les parties plus élevées de la série, on observe çà et là un mélange des pro* « duits des éruptions volcaniques voisines avec les calcaires. En certains points, « des fragments de laves basaltiques, des cristaux d'augite^ des scories et des a cendres volcaniques sont répandus dans l'intérieur de quelques-unes des « couches calcaires qui n'oirrent aucune trace de dérangement et présentent « une disposition particulière ; les fragments les plus lourds et les plus volumi- « neux occupent la partie inférieure de chaque couche, pendant que les plus « légers et les moindres se sont arrêtés à la partie supérieure. Cette disposition f fait penser que ces fragments, projetés par une bouche volcanique et traver- « sant l'espace, sont tombés dans le lac au moment où la couche dans laquelle « on les rencontre était dans la condition d'une vase calcaire très molle. Les « géologues verront probablement quelque analogie entre ce fait et Tarrangea ment des lits de rognons de silex dans les couches de la craie ordinaire. J'ai « observé des couches qui présentent ce caractère d'être mêlées de débris volcaa niques sur la montagne de Gergovia et sur quelques autres points ; mais a l'exemple le plus remarquable se trouve sur les bords de l'Allier, immédiate- « ment au-dessus de Pont-du-Chàteau. En cet endroit (Mâchai), la rivière coule « au pied d'une ligne de falaises que les eaux minent continuellement, et qui a présente une section verticale régulière de plus de cent pieds de haut » *.
On a vu que Tinterstratification des pépérites dans ces falaises de Mâchai, si elle existe réellement, s'expliquerait tout aussi facilement avec l'hypothèse de l'intrusion.
Nous devons remarquer que la description générale des pépérites donnée par l'auteur anglais est un peu trop théorique et ne s'applique peut-être à aucun lambeau pépéritique. Les calcaires blancs présentant des lits de projection, ne sont pas autre chose, dans la plupart des cas, que des pépérites blanches, fines, ne donnant même pas d'effervescence aux acides. On a vu également que Gergovia ne présentait nullement de pépérites sédimentaires. Si les intercalations de calcaires dans les pépérites sont bien réelles, elles ne sont dues qu'à des phénomènes ultérieurs, l'intrusion de la masse basaltique s'étant propagée par les lits de marnes qui séparent les calcaires.
Il est incontestable que ces phénomènes d'intrusion revêtent parfois de singulières apparences sur certains points. Une étude détaillée du lambeau entier conduit le plus souvent à lever les doutes, d'autres fois il sera nécessaire d'étatablir la stratigraphie de la région. Aussi croyons-nous que l'étude d'un point isolé, d'un fait de détail, aussi démonstratif qu'il paraisse, ne devra jamais conduire à une généralisation. Poulett-Scrope, excellent observateur cependant, n'a pu faire que des études superficielles et sur un très petit nombre de points,
* PouLiTT-ScROPE. Loc. ctt., trad. Vimont, p. 25.
346 ÉTUDES GÉOLOGIQUES SUR LA LIM AGNE
d'une interprétation délicate. Leur interprétation ressort très claire et toute différente de la sienne, de l'étude générale du phénomène pépéritique.
Beanregard-l'Evèque. -^ Les pépérites sont très développées autour de cette localité et sous le village même. Dans un chemin encaissé au S.-S.-O. de Beauregard, on voit une masse pépéritique avec gros blocs emballés, dépourvue de stratification, qui est probablement Taffleurement de l'un des dykes qui ont déterminé la formation des abondantes pépérites du plateau. Dans le sentier qui coupe le coude de la route de Vertaizon et aboutit directement au Sud du village, on voit au-dessus des calcaires jaunes, sous la première maison, des pépérites jaunes, fines, à stratification entrecroisée qui ont métamorphisé les calcaires marneux. Au bord du sentier, sous Tangle de la maison, les calcaires sont durcis et traversés par des filons d^aragonite ; vers l'Est, ils sont feuilletés, siliciûés et traversés en même temps que les pépérites par des filons d*aragonite. On aperçoit dans le village même, vers la place, les pépérites stratifiées et inclinées. Ailleurs elles sont recouvertes par des alluvions. Ces pépérites sont sensiblement du même âge que les alluvions qui datent très probablement de la fin du pliocène.
Colline de Courcour. — La colline de Courcour, à TEst de Seychalles, est à peu près entièrement formée de pépérites, d'aspect excessivement variable. En général elles sont en masses confuses ne présentant que de faibles traces de stratification. On observe fréquemment des apparences de stratification produites par des filon nets d'aragonite parallèles et très rapprochés. L'aragonite est d'ailleurs très abondante et ses filons lardent toute la masse pépéritique. Au N.-E. une traînée pépéritique se prolonge jusque sous le village de Seychalles. Sur le versant Nord, les pépérites prennent sur une petite étendue (figurée par erreur en oligocène sur la carte) une couleur blanc jaunâtre, en même temps qu'elles deviennent très fines. Des filons de basalte s'observent fréquemment dans la masse pépéritique où il se terminent en se ramifiant et se transformant graduellement comme au puy de la Piquette. Les pépérites de la partie supérieure de la colline, au voisinage de la tour ont des caractères tout différents. Ce sont alors de véritables produits de projection soudés à chaud après leur chute et formant des masses identiques à celles des volcans basaltiques normaux. Ici il y a eu intrusion du basalte dans les marnes, que l'on aperçoit au pied Sud, et, en même temps, éruption à l'air libre. Les pépérites blanches, décolorées, que Ion voit sur le versant Nord, vers 370 m. ont les caractères des tufs produits sous l'eau. Cela permet de supposer que Courcour est le reste d'un volcan relativement récent et dont la partie supérieure du cône seule était émergée. La hauteur à laquelle on observe les pépérites blanches, produites sans doute au contact de l'eau, est celle de la terrasse pliocène de Beauregard; il est possible que la phase d'activité du volcan de Seychalles se soit aussi produite à la fin du pliocène supérieur.
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Montaudou. — Ce monticule, situé au S.-E. de Royat, est classique et a été considéré par tous les géologues : Poulett-Scrope, Lecoq, tous les membres de la Société Géologique qui ont participé à la réunion extraordinaire de 1890, comme un dyke éruptif dans les terrains oligocènes. Il y a donc unanimité absolue pour ce point. Il est par suite intéressant de constater, comme l'a fait remarquer M. Michel Lévy en 1890, que les phénomènes observés à Montaudou ne diffèrent pas sensiblement de ceux que Ton peut observer dans les autres points pépéritiqucs. Le dyke a été surtout étudié dans la grande carrière du flanc méridional. On sait que le basalte normal est bordé à TOuest par une salbande de 10 m.environ,d'une brèche pépéritique noir- brunâtre, compacte, dure, avec morceaux de calcaire emballés et métamorphisés, fragments de grès transformés en quartzite, le tout étant traversé par de nombreux filons d'aragonite. Cette brèche pépéritique est identique à celles que Ton peut recueillir à la base du puy Saint-Romain, à Marmant et au puy de la Piquette, à Gergovia même au voisinage du basalte, au petit Pérignat, etc. C'est là le type de la pépérite massive, développée au voisinage immédiat du dyke.
Mais il existe aussi à Montaudou des pépérites moins riches en basalte, rappelant tout à fait le type habituel et qui ne semblent guère avoir attiré l'attention. Sur le versant S.-E. en effet on observe des pépérites stratiformes très riches en quartz, sortes de grès pépéritiques, à pendage variable qui ont été formées en même temps que les premières. En ce point encore on voit qu'un dyke basaltique peut produire, suivant les points et les conditions, des pépérites stratiformes et des pépérites massives.
On peut noter que le dyke de Montaudou émerge des grès et marnes du Stampien inférieur à Potamides Lamarcki et qu'il est installé sur une faille ayant sensiblement la direction du dyke, N. N.-O.
Glermont. — La ville de Clermont est construite sur uir monticule pépéritique. Ici les pépérites sont remaniées et mélangées à des galets roulés qui montrent que le phénomène s'est produit dans le lit même d'un cours d'eau. Nous rappellerons qu'une molaire d'Elephas meridionalis a été trouvée par Lecoq dans les pépérites, à Fontgiève. Le D' Pommerol pensait que cette dent appartient aux derniers représentants de l'espèce qui, comme on le sait, a persisté jusqu'au début des temps quaternaires avec VElepluiî anliquus. Les pépérites de Clermont dateraient donc des débuts de la période quaternaire ou même d'une époque plus récente, dans le cas où la dent d'Elephas meridionalis proviendrait d'un remaniement.
Puy de Crouelle. — Ce monticule qui surgit de la plaine à l'Est de Clermont paraît bien à première vue le squelette d'un volcan oligocène, dépouillé de sa couverture sédimentaire. Cette apparence s'évanouit rapidement d'ailleurs. On peut observer des phénomènes de métamorphisme très sensibles dans les calcaires du substratum qui ont été redressés et présentent au voisinage immédiat du contact des petits lilonnets basaltiques et des fragments de basalte qui ont
pénétré dans le calcaire. Les pépérites dont la stratification est assez confase vers la base sont beaucoup plus nettement stratifiées au sommet. On peut même remarquer que les affleurements pépéritiques dessinent sensiblement au sommet une ellipse dont le grand axe est N.-O. et qui est ouverte à TEst. Si on relève le plongement des pépérites tout autour de cette ellipse, on peut constater que dans toute la moitié occidentale les coucbes internes plongent vers l'Est, tandis que les couches périphériques s'inclinent vers 1 Ouest; au Sud et au Sud- Est les couches plongent vers le Nord. Le double pendage observé à TOuest, •s'explique facilement par la présence du dyke basaltique N.-O., plus rapproché de l'extrémité occidentale du monticule, et qui émet des filons dans la masse pépéritique. Quant au plongement vers le Nord des couches S.-E. il est probable qu'il résulte d'un autre filon s'écartant du premier et qui se manifeste d'ailleurs par quelques ramifications dans les pépérites.
Le puy de Crouelle présente les plus grandes analogies avec le puy de Courcour. On peut en effet observer vers l'extrémité S.-E., de véritables projections basaltiques normales soudées entre elles à chaud et certainement produites à l'air libre. Lecoq signale au Sud et au Sud-Ouest de Crouelle « des cavités assez a profondes et généralement horizontales, disposées par gradins depuis le som- « met jusqu'à la base du monticule ; les parois en sont lisses et aussi unies que « peut le permettre le grain dont la roche est composée. Nous pensons que ces « cavités sont dues à des vagues qui venaient frapper ce monticule, et que leur a disposition étagée attesterait l'abaissement successif des eaux de l'ancien « lac * ».
L'hypothèse de Lecoq est très admissible ; les alluvions du pied de Crouelle renferment en effet la faune du Renne comme Ta montré le D"" Pommerol. La plupart des lambeaux pépéritiques appartiennent à la fin du Pliocène supérieur ou au début du Quaternaire ; le puy de Crouelle date probablement de la même époque. Son sommet (429) était en effet émergé au moment de sa formation puisqu'on y observe des tufs de projections aériennes. Les alluvions pliocènes se tiennent dans cette région entre 380 et 400. Le puy de Crouelle a pu se former au moment du dépôt de ces alluvions, comme celui de Courcour, et ses flancs peuvent porter les traces de l'abaissement graduel des eaux du Pliocène supérieur au Quaternaire supérieur (Renne).
Puys de la Poix et de la Sault- — Le puy de la Poix avec ses suintements de bitume, d'hydrogène sulfuré, etc.. est bien connu et visité par tous les touristes. L'origine éruplive de ce petit poinlement est manifeste. En arrière, à l'Est, de la masse confuse de pépérite par où s'échappe le bitume, on voit en effet des couches pépéritiques compactes dures, redressées verticalement. Un mur s'appuie sur elles et masque très probablement le dyke basaltique qui a formé ce petit pointement. Ici la plus grande partie de la masse pépéritique généralement stratifiée a été enlevée par les érosions, il ne reste que la partie
t Lecoç. Loc. cit., T. IV, p. 82.
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axiale. Il est intéressant de constater en ce point la persistance des phénomènes éruplifsde fumerolles à l'époque actuelle.
Le petit monticule de la Sault au N. 0. de celui de la Poix a une composition identique à celle du puy de la Poix et présente des phénomènes semblables.
Cournon, pays deBaneetd'Anzelle. — Les pépérites sont excessivement développées dans tout ce massif qui borde TAllier de Cournon à Lempdes et s'étend jusqu'au voisinage du puy de Crouelle a l'Ouest. Le phénomène pépéritique s'y manifeste sous les formes les plus variées et peut y être étudié presque dans son entier.
Les pépérites afQeurent en petits lambeaux isolés entre Cournon et Pont-du- Château sur la rive gauche de l'Allier. Elles forment presque tout le plateau séparant Cournon de Lempdes ; elles descendent sur les pentes méridionales et arrivent jusqu'au niveau de l'ancien lac de Sarliève^ enfin les ramifications occidentales du plateau sont encore pépéritiques. Les divers lambeaux seront décrits suivant l'ordre de cette énumération.
A Cournon môme on observe, entre les routes de Lempdes et du Pérignat, sous le champ de foire, des pépérites grises à éléments assez fins affleurant au-dessous du mur de soutènement Au Sud de Cournon la butte 399 est également pépéritique. Ces lambeaux paraissent en relations de position avec celui peu étendu du moulin Passai ; ils sont situés sur une faille qui suit le cours de l'Allier à l'Est des Martres. Cette faille se bifurque à partir des dernières maisons du Nord de Cournon, l'une des branches se poursuit directement au Nord vers le puy de Bane, l'autre se dirige vers le N.-E., passe au monticule situé h l'Est du point de rencontre de la route et du chemin de Lempdes, puis un peu à l'Ouest du point 365 et coupe ensuite l'éperon s'avançant sur la rive gauche de l'Allier au N. de Dallet Cette faille qui limite avec la précédente un coin surélevé, est jalonnée sur son parcours par de nombreux pointements pépéritiques parmi lesquels trois surtout sont intéressants.
Le petit monticule qui se dresse à 1 kilomètre environ de Cournon, à l'Est de la route de Lempdes, est formé à l'Ouest par des alternances de marnes et de calcaires de la fin du Stampien moyen. Près du sommet on observe des calcaires métamorphisés silicifiés, redressés et supportant les pépérites. Elles sont ici de couleur grise, n'ont pas de stratification nette et renferment de nombreux blocs emballés et très altérés de calcaire. Elles sont traversées par de nombreuses fissures à peu près E.-O., remplies de bitume. Sur le versant E., elles descendent jusqu'au niveau des alluvions anciennes de l'Allier qui les recouvrent. Sur le versant S. on peut observer le contact des pépérites et de l'oligocène. A la périphérie, les pépérites d'abord massives, deviennent feuilletées, en même temps elles sont rubéfiées. Les sédiments oligocènes sont redressés à la verticale et très métamorphisés ; au contact le calcaire altéré se divise en fragments ; un peu plus loin il est durci et silicifié. Les pépérites appartiennent bien à un dyke éruptif dont le basalte n'est pas arrivé au jour. En suivant la faille vers le N.-E.
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on voit, à son voisinage, les calcaires du compartiment oceidental redressés et plongeant de 70* vers le Nord.
Au voisinage de la faille, un peu plus au Nord, un peu au-dessous de la rencontre du chemin N.-O. aboutissant à la route de Lempdes vers le col à rOuest de 424 et du petit chemin allant au N.-E. à partir du grand coude de
la route (ce chemin part, sur la carte au^^r^rpr^ ., du B de Bane), j'avais observé
en relevant la coupe de Toligocène, une petite couche, intercalée entre deux bancs calcaires, d'une sorte de marne terreuse trôs altérée et paraissant renfermer des produits basaltiques également altérés. Ce fait m'avait beaucoup frappé et j'avoue qu'il m'avait paru démonstratif en faveur de l'hypothèse sédimentaire. Mais, en supposant même que les produits altérés ferrugineux que l'on y observe soient bien du basalte, ce qui n'est pas certain, comme on se trouve à une très faible distance de la faille, le magma basaltique a pu s'inûltrer en faible quantité entre deux lits calcaires. J'ai pu m'assurer, en avril i901, que les calcaires encaissants présentaient eux-mêmes quelques traces assez légères il est vrai, mais cependant nettes, de métamorphisme. Le banc inférieur est rubéfié au contact, le banc supérieur a sa surface très irrégulière, comme corrodée et en outre il a été légèrement soulevé et ramené à peu près à l'horizontale alors que tous les autres bancs plongent uniformcment vers le N.-O. de 10® environ. Un peu au-dessous de ce point on observe d'autres marnes qui présentent des caractères semblables, ici les couches du toît ont été soulevées et altérées d'une manière très apparente.
Lecoq signale près du point 365, au voisinage de la faille par conséquent* un phénomène semblable ; une couche de pépérite en masses qui commencent à se déliter en boules, est comprise entre deux couches de calcaire marneux. Il figure môme cet accident (t, IV, p. 8i, fig. 124). On a vu que ce phénomène était fréquent et pouvait être observé dans la plupart des gîtes pépéritiques, où Ton peut s'assurer de l'intrusion par suite de la proximité du dyke. Or, dans le cas observé par Lecoq, on peut affirmer que le dyke intrusif lui-même est très rapproché. Il ajoute en effet : a l'autre fait, situé presque au même endroit, est la présence d'une pépérite effervescente formée par des fragments de wake et de basalte, cimentés par du calcaire et de la mésotype, qui donnent à cette roche un aspect très remarquable » (t. IV, p. 81). Or la mésotype, si abondante dans les pépérites ne se trouve qu'au voisinage de la partie axiale du dj'ke, dans la zone des pépérites massives.
Comme on le voit, ces faits d'interstralification des pépérites se présentaient ici avec des apparences de produits de projections englobés dans les sédiments oligocènes. Observés isolément ils auraient pu entraîner la conviction, alors qu'ils se rattachent directement à des dykes basaltiques récents dont ils sont des apophyses latérales, injectées dans les plans de moindre résistance déterminés par les marnes séparant les bancs calcaires.
Un peu au delà, à la carrière des Rois, la faille a permis l'ascension du bitume et l'imprégnation des bancs calcaires.
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En continuant à suivre cette faille vers le N.-E. on arrive à un important lambeau pépéritique qui apparaît dans des conditions de gisement assez
